我國(guó)是化學(xué)品生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，全國(guó)重點(diǎn)化工園區(qū)超過(guò)600家，一旦發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定及環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此，急需研發(fā)適用于危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏預(yù)警和準(zhǔn)確識(shí)別的檢測(cè)設(shè)備。
近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李海洋研究員團(tuán)隊(duì)，自主研制出一款并聯(lián)離子遷移譜—離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀，為危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸、存儲(chǔ)、生產(chǎn)等過(guò)程中的實(shí)時(shí)預(yù)警和準(zhǔn)確識(shí)別提供了設(shè)備和方法支撐。
離子遷移譜基于不同離子在電場(chǎng)中遷移速度的差異實(shí)現(xiàn)分離與表征。它具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、便攜等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)；但準(zhǔn)確率較低，易發(fā)生誤報(bào)。離子阱質(zhì)譜通過(guò)氣相離子質(zhì)荷比的不同對(duì)物質(zhì)進(jìn)行表征，具有靈敏度高、便攜等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于存在時(shí)間1秒以?xún)?nèi)的樣品，易發(fā)生漏報(bào)。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)化工園區(qū)危險(xiǎn)化學(xué)品“實(shí)時(shí)預(yù)警”和“準(zhǔn)確檢測(cè)”的雙重目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)基于離子阱質(zhì)譜和離子遷移譜兩種檢測(cè)技術(shù)，利用離子遷移譜對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警；當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑物時(shí)，觸發(fā)離子阱質(zhì)譜完成定性檢測(cè)。
李海洋介紹，新型儀器中離子遷移譜和離子阱質(zhì)譜共用一個(gè)電離源，可同時(shí)提供危險(xiǎn)化學(xué)品的遷移率和質(zhì)荷比二維信息，顯著地增強(qiáng)了實(shí)時(shí)預(yù)警和準(zhǔn)確定性識(shí)別能力。數(shù)據(jù)顯示，新型儀器能夠檢出存在時(shí)間為0.5秒的危險(xiǎn)化學(xué)品，檢出率高達(dá)99.5%，大大降低了誤報(bào)率。
據(jù)悉，該儀器方便攜帶，適合用于危險(xiǎn)化學(xué)品巡檢和固定點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)場(chǎng)合，具有廣闊的應(yīng)用前景。
相關(guān)研究以“Parallel Coupling of Ion Mobility Spectrometry and Ion Trap Mass Spectrometry for the Real-Time Alarm Triggering and Identification of Hazardous Chemical Leakages”為題，發(fā)表在《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)上。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02647
