基于新型离子迁移谱技术测量大气痕量气相还原态硫化物的方法和应用

以硫化氢、硫醇和硫醚为代表的挥发性还原态化合物(RSCs)是垃圾填埋场释放的具有恶臭气味的有毒有害物质，目前对其测量主要靠气袋采样和富集后实验室GC-PFD分析。本项目拟用新型的VUVPE离子源，结合存储式离子迁移谱技术，发展一种快速测量RSCs等的新方法，灵敏度达到50-100 ppt，分析时间小于30s。在此基础上，设计含有Na2CO3的气体洗涤进样器，消除大气中SO2、水汽、NOx对测量的干扰，建立一种连续测量大气中痕量RSCs的装置，应用于典型垃圾场附近RSCs的溯源和动态分析，为详细研究RSCs的释放机理和条件，提供高时间分辨数据和快速有效的测量方法。本项目建立的测量RSCs的高灵敏检测器，也可作为GC的检测器，GC-IMS的联用可以进行二维分离分析，在含硫化物的环境分析、食品农残分析以及化学毒剂的快速测量中发挥作用。

垃圾填埋场释放的以硫化氢、硫醇和硫醚为代表的挥发性还原态硫化物（Reduced Sulfur Compounds，RSCs）是具有恶臭气味的有毒有害物质，建立快速测量RSCs的方法是环境分析的技术难点和研究热点之一。我们基于新型的紫外光DANP电离源，结合实验室发展的存储式离子迁移谱技术，建立了一种快速测量RSCs的新方法。首先，发展了一种新型的基于紫外光电离的掺杂剂辅助非放射性电离源（DANP），并对DANP电离源的掺杂剂种类、掺杂剂浓度和VUV灯参数进行优化，此外还发展了一种可快速切换反应离子的DANP电离源；根据离子散聚模型对迁移谱中的离子传输行为进行研究，提出离子斩切的三区理论并设计了存储式离子迁移迁移谱技术，改善了还原态硫化物检测的分辨率和检测灵敏度；考察温度和湿度对RSCs检测的影响，结合定量环进样和Nafion除湿技术，建立了模拟大气环境中H2S的测量方法及其定量曲线，实现了大气中ppt量级H2S的准确检测；搭建了RSCs快速测量原理样机。期间，在国际期刊以英文形式发表研究论文6篇，其中4篇发表在美国化学会杂志Analytical Chemistry。本项目培养博士研究生3名，3名即将在2014年毕业。