PTR-MS多反应离子和灵敏度增强技术研究

发布时间：2023-10-29 09:52

　　质子转移反应质谱(Proton transfer reaction mass spectrometry,PTR-MS)检测技术具有直接进样(无需样品前处理)、响应时间短(秒量级)等特点,近年来已被广泛应用于环境监测、食品安全、公共安全、医疗健康等领域。传统PTR-MS仅以H3O+为反应离子,无法检测与H3O+不发生反应的物质,这限制了 PTR-MS的检测物质种类,而发展多种反应离子技术可以扩展PTR-MS的应用范围。此外,一些应用领域对PTR-MS的灵敏度提出更高的需求,如痕量炸药检测、呼气成分检测等,待测物质浓度会在ppb甚至ppt量级,因此,需要发展高灵敏PTR-MS 技术。本论文在自主研制的PTR-MS装置基础上,针对上述两方面的需求,开展了多反应离子技术和灵敏度增强技术研究。主要内容包括:1、氨掺杂PTR-MS研究。PTR-MS通常借助改变离子源放电气体来产生不同的反应离子,以适应不同种类物质的检测需要。本文创新地提出了一种氨掺杂PTR-MS方法,在自主研制的以常规H3O+为反应离子的PTR-MS装置上,通过在进样口旁路加入氨气,将反应离子H3O+完全转化为NH4+,简单快捷地...

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 光谱技术
        1.1.1 差分吸收光谱技术
        1.1.2 傅里叶变换红外光谱技术
    1.2 传感器技术
        1.2.1 传感器
        1.2.2 离子迁移谱
    1.3 色质联用技术
        1.3.1 色谱分离
        1.3.2 色质联用
    1.4 在线质谱技术
        1.4.1 光电离质谱
        1.4.2 化学电离质谱
    本章小结
第二章 质子转移反应质谱技术研究进展
    2.1 PTR-MS基本原理
        2.1.1 质子转移反应原理
        2.1.2 质子转移反应质谱装置
    2.2 PTR-MS的检测应用
        2.2.1 气态样品中VOCs检测
        2.2.2 液态样品中VOCs检测
        2.2.3 固态样品中VOCs检测
    2.3 多反应离子技术
    2.4 灵敏度增强技术
    本章小结
第三章 多反应离子PTR-MS检测技术研究
    3.1 氨掺杂PTR-MS研究
        3.1.1 常规PTR-MS与炸药TATP检测
        3.1.2 掺杂制备NH4
+离子
        3.1.3 氨掺杂PTR-MS检测炸药TATP
    3.2 双极性PTR-MS研究
        3.2.1 双极性反应离子制备方法
        3.2.2 双极性PTR-MS研制
        3.2.3 双极性PTR-MS应用
    本章小结
第四章 射频电场双离子漏斗P.TR-MS新技术研究
    4.1 理论模拟与结构设计
        4.1.1 分子-离子碰撞模型及算法
        4.1.2 模拟软件介绍
        4.1.3 离子轨迹模拟与结构设计
    4.2 实验研究
        4.2.1 单离子漏斗
        4.2.2 双离子漏斗
        4.2.3 两种结构的比对评价
    本章小结
第五章 静电场聚焦PTR-MS新技术研究
    5.1 理论模拟与结构设计
        5.1.1 传统反应管结构
        5.1.2 Skimmer结构
        5.1.3 球面结构
        5.1.4 三种结构的比对评价
    5.2 实验研究
    本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3857848