金鎧儀器PI-TOF MS R5020 采用基于真空紫外(VUV)燈的組合軟電離和高分辨飛行時間質(zhì)譜技術(shù)，具備自主知識產(chǎn)權(quán)(ZL.3; ZL.4; ZL.0)。儀器具有ppt量級的超高靈敏度，同時具有分辨率高、準(zhǔn)確性好、分析物種類全、無需復(fù)雜樣品預(yù)處理、分析速度快以及抗?jié)穸?、高穩(wěn)定性、移動式外場測量等優(yōu)勢,能夠檢測苯系物、烴類、醛類、酮類、酸類、醚類、酚類、有機硫化物等多類VOCs。
產(chǎn)品主要特點
? 真空系統(tǒng)采用四級差分結(jié)構(gòu)
? 進樣系統(tǒng)：氣體可選擇毛細(xì)管直接進樣；液體或固體可選擇頂空或熱解析進樣
? 離子源采用基于真空紫外燈的高氣壓光電離及光致化學(xué)電離復(fù)合電離源技術(shù)，主要產(chǎn)物為M+、[M-H]+、[M+H]+的分子離子或準(zhǔn)分子離子，具有碎片離子少、靈敏度高、特異性好，定性、定量準(zhǔn)確等特點
? 離子源可選擇O2、NO、H2O、CH2Br2、C3H5OH等試劑分子，可針對不同化合物特性實現(xiàn)高選擇性化學(xué)電離
? 離子傳輸系統(tǒng)采用RF-only四極傳輸技術(shù)，進一步提升梯度真空離子傳輸效率，減小能量發(fā)散，提高檢測靈敏度和儀器分辨率
? 質(zhì)量分析器采用垂直加速反射式結(jié)構(gòu)，可以使離子在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)兩倍的飛行距離，極大提高儀器分辨率
? 離子檢測采用的是高增益微通道板和高性能時間數(shù)字轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集技術(shù)，響應(yīng)時間快，分辨率高，信噪比好
? 具有全譜掃描檢測和多質(zhì)量監(jiān)測兩種方式：全譜掃描可獲得全質(zhì)量范圍譜圖信息，確保不錯過有效信息；多質(zhì)量檢測可選定多種特征離子進行濃度監(jiān)測，能更好的揭示樣品中各離子隨時間的變化規(guī)律及其對應(yīng)關(guān)系
? 能夠檢測苯系物、烴類、醛類、酮類、酸類、醚類、酚類、有機硫化物等多類VOCs
? 檢測靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性好
主要應(yīng)用領(lǐng)域
催化反應(yīng)產(chǎn)物/反應(yīng)中間體的在線分析
環(huán)境惡臭物質(zhì)、二噁英前驅(qū)體在線分析
食品、藥品、日化品等揮發(fā)性氣味成分在線分析
香精揮發(fā)成分分析
牙膏、沐浴露等使用過程釋放揮發(fā)性有機物在線分析；
人體呼出氣中揮發(fā)性有機物在線分析；
環(huán)境中揮發(fā)性有機物實時快速分析
應(yīng)用實例
1. 甲烷室溫活化反應(yīng)原位檢測
對于甲烷室溫直接催化轉(zhuǎn)化機理的認(rèn)識需要可靠的原位在線檢測儀器和方法，采用PI-TOFMS R5020可進行高壓反應(yīng)釜內(nèi)原位、連續(xù)采樣，實現(xiàn)痕量反應(yīng)中間體和產(chǎn)物的快速在線分析以及長達(dá)10小時的反應(yīng)全過程實時監(jiān)測。不僅對反應(yīng)過程中產(chǎn)生的甲醇、過氧甲醇、甲酸等進行了定性分析，而且能夠得到不同產(chǎn)物在不同反應(yīng)時間內(nèi)的產(chǎn)生速率參數(shù)，為反應(yīng)機理的解釋提供了可靠的依據(jù)。
甲烷室溫活化反應(yīng)原位檢測裝置及主要反應(yīng)產(chǎn)物的變化趨勢
2. MTO產(chǎn)物高時間分辨實施監(jiān)測
MTO 的反應(yīng)路線和網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜，對反應(yīng)機理的深刻認(rèn)識是一個巨大的挑戰(zhàn)。使用PI-TOFMS R5020對SAPO-34 催化劑300℃下乙烯、丙烯生成時間進行研究，結(jié)果顯示 MTO 反應(yīng)過程乙烯與丙烯的生成時間十分接近，在甲醇進料反應(yīng)后約44 s 即檢測到乙烯，比丙烯提前不足1 s。換言之，乙烯是反應(yīng)初始階段所生成化合物中個捕獲到的含C-C 鍵的烯烴產(chǎn)物，可以作為推測個C-C 鍵形成機制的強有力證據(jù)。而丙烯的生成速率明顯更快，在反應(yīng)進行到約49 s 時信號強度即超過乙烯，并仍然保持快速增長趨勢。
3. 催化合成氨濃度實時監(jiān)測
利用PI-TOFMS R5020可進行催化合成反應(yīng)中產(chǎn)物NH3濃度的實時監(jiān)測。如圖所示，對于Catal-A的微催化合成反應(yīng)，產(chǎn)物NH3的濃度在255 °C左右開始迅速升高，當(dāng)溫度升至300 °C并穩(wěn)定5 min后濃度達(dá)到了穩(wěn)定，當(dāng)微反應(yīng)器溫度在A點升至350 °C后，NH3的濃度很快達(dá)到了一個值，之后又慢慢降低并保持相對穩(wěn)定；反應(yīng)溫度維持50 min 后降至250 °C后又升至350 °C，可發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物NH3的濃度隨溫度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢；最后將溫度降至室溫13 min 后產(chǎn)物NH3的濃度也降至基線水平。上述結(jié)果證明PI-TOFMS R5020可用于連續(xù)在線監(jiān)測合成氨反應(yīng)產(chǎn)物，具備很好的穩(wěn)定性和可靠性。
4. 二噁英前驅(qū)物在線監(jiān)測
PI-TOFMS R5020成功用于實際的垃圾焚燒煙氣在線監(jiān)測，無人值守連續(xù)運行三個月穩(wěn)定性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。由監(jiān)測結(jié)果可知，煙氣中一氯苯、二氯苯和三氯苯的濃度分別在100~1200，50~800 和 50~300 pptv范圍波動；此外由于儀器響應(yīng)快，可以檢測焚燒爐不同工況變化下煙氣中氯苯類排放的變化，有利于指導(dǎo)優(yōu)化控制措施，促進生活垃圾焚燒企業(yè)煙氣二噁英減排工作。
5. 日化產(chǎn)品香精釋放過程研究及配方研發(fā)
日化產(chǎn)品所釋放出來的香味物質(zhì)不僅與所添加香料的種類和添加量有關(guān)，還受到不同香料之間以及香料和基質(zhì)之間相互作用的影響。對日化產(chǎn)品中香味物質(zhì)動態(tài)釋放過程的監(jiān)測將有助于研究香味物質(zhì)從日化產(chǎn)品中釋放的影響因素和相互作用的機理，了解不同人群所喜愛的香味類型，以提高產(chǎn)品的品質(zhì)，改善產(chǎn)品的用戶體驗。以牙膏為例，利用PI-TOFMS R5020對其在不同水含量下使用過程中香味物質(zhì)的釋放進行在線監(jiān)測。由結(jié)果可知，水的含量在70.0%?80.0%有利于香精物質(zhì)的快速揮發(fā)；另外，刷牙開始后60 s 內(nèi)頂空氣中香精濃度趨于值，240 s 后香精濃度開始下降。因此，在實際刷牙過程中刷牙時間控制在1?4 min 為宜，而加快刷牙速度可以增大香精的揮發(fā)量。
6. 呼出氣中VOCs分析
呼出氣中VOCs檢測是一種對人體友好的非侵入性分析技術(shù)，在人體生理狀況監(jiān)測、病理學(xué)研究、輔助疾病診斷以及人體環(huán)境暴露狀況評價中具有重要的參考價值，有望成為一種新型的臨床輔助診斷手段，在疾病的早期篩查中具有廣闊前景。使用PI-TOFMS R5020對一吸煙者的呼出氣進行了在線分析，結(jié)果如圖所示。除了含有正常非吸煙者呼出氣中均存在的丙酮、二甲基硫、乙醇等內(nèi)源性化合物以及苯、甲苯等常見的煙草中污染物外，吸煙者的呼出氣譜圖中還成功檢測出特異性的煙草呼出氣生物標(biāo)志物，乙腈、2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃，充分展現(xiàn)了儀器的優(yōu)異性能。此外，由于儀器具有較高的分辨率，吸煙者呼出氣中的同重化合物（如呋喃和異戊二烯，2-甲基呋喃和環(huán)己烯）可以被很好的分離。
7. 環(huán)境空氣中VOCs移動監(jiān)測
室內(nèi)空氣污染物來源廣泛，種類日益增多，對人體健康造成不良影響，因此越來越受到人們的重視。使用PI-TOFMS R5020對不同樓層室內(nèi)環(huán)境空氣進行移動在線監(jiān)測，結(jié)果表明，儀器對環(huán)境空氣中常見VOCs（如丙酮、甲苯、二甲苯等）具有秒級響應(yīng)，可實現(xiàn)環(huán)境空氣VOCs移動監(jiān)測，從而獲得VOCs濃度的時空分布。
參數(shù)
質(zhì)量數(shù)范圍：1~652 amu
分辨率：6000 @m/z 92
質(zhì)量準(zhǔn)確度：±0.002 amu @m/z 92
響應(yīng)時間：＜1 s
檢出限：10 ppt（甲苯）
線性范圍1-1000 ppb（甲苯）
穩(wěn)定性RSD（24小時）2.6 %
體積(W×H×D)： 55 × 55 × 99 cm
重量：80 Kg
