离子液体富集―热脱附―气相色谱―质谱联用法测定空气中半挥发性有机物

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 离子液体富集热脱附气相色 谱质谱联用法测定空气中半挥发 性有机物 摘要：利用离子液体 1 丁基 3 甲 基咪唑双三氟甲烷黄酰亚铵盐BMIM NTF2作为富集剂，建立了离子液体富 集热脱附气相色谱质谱联用 （ILsATDGCMS）快速测定室内空气中 5 种邻苯二甲酸酯类物质 （DMP 、DEP、DBP、BBP、DEHP） 和 2 种多溴联苯醚 （PBDE28、 PBDE47）半挥发性有机物 的方法。采用白色担体负载BMIM NTF2离子液体，主动采样的方式来进 行采样，离子液体的负载量为 15%， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 采样流量为 1 L/min， 采样时间为 90 min； 热脱附的条件为：二阶段脱附模 式，脱附气体为氦气； 第一阶段样品 管脱附，脱附温度 280 ，脱附时间 15 min，脱附流速 50 mL/min； 冷阱捕集 温度 0 ，第二阶段冷阱脱附，脱附温 度 280 ， 脱附时间 5 min，升温速率 40 /s，阱前阱后均无分流； 六通阀 温度 230 ，传输线温度 280 ； 气 相色谱质谱的条件为：初始温度为 100 保持 1 min，以 10 /min 的速率升 至 200 ，再以 6 /min 的速率升至 250 ，保持 10 min。本方法的检出限 为 0.0010.014 ng，回收率为 97.1% 113.8%，相对标准偏差 RSD 为 3.3%9.9%。对来自于北京市区内 10 个办公室的空气样品进行了测定。在 这些样品中，主要检测到 DMP， DEP， DBP， DEHP 这 4 类物质，浓 度在 189.42074 ng/m3 之间。结果表 明，离子液体能够作为空气中 SVOCs -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的富集材料，进一步开拓了离子液体应 用的领域。 中国论文网 /8/view-12767105.htm 关键词：离子液体； 热脱附； 气相色谱/质谱； 邻苯二甲酸酯； 多溴 联苯醚 1 引言 痕量和超痕量环境污染物质的测 定，特别是空气中半挥发性有机化合物 （SVOC）的测定是环境分析化学的热 点和难点1。 SVOCs 在空气中主要以 气态和气溶胶两种形式存在2，3，对 于气态的 SVOCs，常用的采样方法主 要有溶液吸收法、固体吸附剂法、纤维 滤膜法等，常用富集材料有 XAD2、Tenax、聚氨基甲酸乙酯泡沫 （PUF）等46； 对于固态颗粒物， 常用的采样滤膜有玻璃纤维滤膜 （GFF） 、石英纤维滤膜、铝箔滤膜等 7，8。大气中 SVOC 的检测一般先利 用对其有吸附性能的材料进行吸附采样， 或薄膜采样，再经过较复杂的前处理过 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 程，如溶剂提取、浓缩、提纯等步骤， 前处理过程不但耗时，且消耗大量溶剂， 容易对环境造成污染911。 离子液体结构特殊，性质优越， 对无机、有机物质和聚合物都具有良好 的溶解性12 14 。采用离子液体作为 富集材料，不但可能同时采集气态和颗 粒态的 SVOC，离子液体的结构可设计 性也大大增加了对污染物的选择性。此 外，离子液体的应用也简化了复杂的前 处理过程，降低了成本，避免了对环境 的污染。本文针对增塑剂的代表物邻苯 二甲酸酯类（PAEs）及阻燃剂代表物多 溴联苯醚（PBDEs） ，建立了离子液体 热脱附气相色谱质谱联用的方法，并且 利用所建立的方法考察了 10 个办公室 的这两类物质的污染状况。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 Turbomtrix 350 自动热脱附仪 （Auto Thermal Desorbers，PerkinElmer 公司） ； Clarus 600 气相色谱质谱联用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 仪（PerkinElmer 公司） ； HP5MS 柱 （30 m0.25 mm0.25 m）色谱柱 （PerkinElmer 公司） ； QC2 型大气采 样仪（北京三环华劳科贸有限公司） ； 102 酸洗白色担体（天津博瑞健合色谱 技术有限公司） 。 7 种目标化合物标准品：邻苯二 甲酸二甲酯（DMP）纯度 99.5%； 邻 苯二甲酸二乙酯（DEP）纯度 99.0%； 邻苯二甲酸二丁酯（DBP）纯度 99.5%； 邻苯二甲酸丁基苄基酯 （BBP）纯度 98.0%； 邻苯二甲酸二 （2 乙基己基）酯（DEHP）纯度 99.4%（ ChemService 公司） ； 2，2，4，4四溴联苯醚（PBDE47）纯 度 99.4%； 2，2，4 三溴联苯醚 （PBDE28）纯度 99.4%（美国 Accustandard 公司） ； 离子液体 1 丁基 3 甲基咪唑双三氟甲烷黄酰亚铵盐 BMIMNTF2：纯度 99.0%，购自中 国科学院兰州物理化学研究所绿色化学 与催化中心。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 2.2GCMS 条件 2.4 样品采集 离子液体吸附管的制备：将离子 液体和白色担体 201 以 115 质量比混 合，使离子液体均匀涂覆在白色担体表 面，称取该混合物 100 mg，填入吸附空 管中，两端用玻璃棉堵塞，以氦气 （He）作载气，在 60 mL/min 的流速下 活化 30 min，除去杂质，活化好的吸附 管经 ATDGCMS 检查不得有杂质检出。 活化结束后，吸收管的温度在不间断 He 气流的情况下降至室温，取出，塞 上两头，放入干燥器中备用。 标准品管制备：将特定浓度和体 积的标准品溶液注入上述离子液体吸附 管内，制成一定浓度系列的标准品管。 用热脱附仪进行脱附后， 进行 GC/MS 分析。 室内空气样品的采集：取上述离 子液体吸附管，连接至主动采样泵上， 采样流量为 1 L/min，采样时间为 90 min。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3 结果与讨论 3.1 一级脱附时间的选择 实验用 PBDE47 和 DEHP 考察 了脱附时间在 5、10 和 15 min 条件下 的脱附效果，脱附时间由 5 min 延长到 15 min， 目标化合物的吸附效率逐渐 增大； 当脱附时间由 10 min 增加到 15 min 时，PBDE47 的增加趋势很小； 本 实验最终选取脱附时间为 15 min。 3.2 冷阱脱附温度的选择 4 结论 本研究利用 ILATDGMS 对室内 空气中的 PAEs 和 PBDEs 进行检测， 通过对特征离子及辅助离子进行定性与 定量分析， 建立了一种无需前处理过 程及没有有机溶剂消耗的空气中 PAEs 和 PBDEs 的主动采样检测方法。利用 本方法对 10 个办公室的室内空气中 PAEs 和 PBDEs 进行检测评价， 结果 显示， 此方法可达到对空气中 PAEs 快速、灵敏的检测要求。 为使 这种新型采样方式能够更广泛地应用于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 定量检测空气中 PAEs 及其它污染物的 含量， 正在扩大采样样本，同时对离 子液体与污染物的相关热力学和动力学 的深入研究也在进行中。 References 1WAND LiXin， ZHAO Bin， LIU Cong. Chinese Journal of Chinese Science Bulletin.， 2010， 55（11）： 967-977 2Weschler C. Atmospheric Environment， 2009， 43（1）： 153- 169 3Weschler C J， Nazaroff W W. Atmos. Environ.， 2008， 42（40）： 9018-9040 4Bartkow M E， Booij K， Kennedy K E， Mller J F， Hawker D W. Chemosphere， 2005， 60（2）： 170-176 5Hea J， Balasubramanianb R. Energy Procedia， 2012， 16： 494- 500 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 6Borrs E， Snchez P， Muoz A， TortajadaGenaro L A. Anal.Chim. Acta， 2011， 699（1）： 57-65 7HU Xia， WU Jing， ZHAI ZiHan， ZHANG BoYa， ZHANG JianBo. Chinese J. Anal. Chem.， 2013， 41（8）： 1140-1146 8HUANG YanLin， LIN Qiong， CHEN SongGen， HU Qin. Chinese Journal of Environ. Occup. Med.， 2013， 30（2）： 125-127 9Ranke J， Stolte S. Chem. Rev.， 2007， 107（6）： 2183-2206 10FU XinMei， DAI ShuGui， ZHANG Yu. Chinese J. Anal. Chem.， 2006， 34（5）： 598-602 11TUO SuHang， YANG HuaWu， WU MingJian， DAI YunHui. Chinese J. Anal. Chem.， 2012， 40（7）： 1053-1058 12Sun P， Armstrong D W. Anal. Chim. Acta， 2010， 661（1）： 1-16 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 13Liu J F， Jiang G B， Liu J F， Jnsson J . Trends in Anal. Chem.， 2005， 24（1）： 20-27 14Vidal L， Riekkola M L， Canals A. Anal. Chim. Acta， 2012， 715： 19- 41 15Toda H， Sako K， Yagome Y， Nakamura T. Anal. Chim. Acta， 2004， 519（2）： 213-218 16Adibi J J， Whyatt R M， Williams PL， Calafat A M， Camann D， Herrick R， Hauser R. Environmental Health Perspectives， 2008， 116