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山东大学团队开发在线检测质谱技术 实现大气多环芳烃快速精准检测
2025年07月25日 08:33:40
来源：化工仪器网 作者：宋池 点击量：3457
山东大学侯可勇教授团队成功研发出一种名为“光热增强热解吸装置耦合内加热光化学电离飞行时间质谱系统（PDD-IHPI-TOFMS）”的新技术，为大气污染物快速精准检测及健康风险评估提供了重要技术支持。相关成果发表于《分析化学》期刊。
山东大学环境研究院侯可勇教授团队在大气污染物检测领域取得重要突破，成功研发出一种新型在线检测质谱，显著提升了大气细颗粒物(PM2.5)中高毒性多环芳烃(PAHs)的检测效率和灵敏度。相关研究成果以"Photothermal-enhanced Desorption and Internally Heated Photochemical Ionization TOF-MS for Rapid and Quantitative Analysis of Particulate PAHs Composition"为题，发表于国际权威期刊《分析化学》(Analytical Chemistry)。
研究团队开发的光热增强热解吸装置耦合内加热光化学电离飞行时间质谱系统(PDD-IHPI-TOFMS)，系统性解决了细颗粒物PM2.5中沸点超过200°C的高毒性多环芳烃快速精准检测难题。该系统创新性地利用卤素灯诱导光热效应实现颗粒态多环芳烃的瞬间脱附，热解析温度可在37秒内从25℃急速升至400℃，信号强度相比传统热传导加热方法提升约244%。通过腔体内部导流凸面设计和内加热电离源，该系统有效提高了气流吹扫效率并抑制了目标物在器壁上的吸附，使仪器综合检测灵敏度比原设计提高了6.7倍。
该技术可在2分钟内完成芴、苊、苊烯和菲等多种多环芳烃的定量分析，线性响应范围达2-300纳克(ng)，检出限低至0.13纳克。研究人员利用室内运动场采集的环境样品进行验证分析，结果显示新系统在多环芳烃分子离子峰强度方面，相比当前商用的FIGAERO采样设备实现了高达70倍的显著提升。
此项研究为大气颗粒物中高毒性有机污染物的快速精准在线检测提供了重要的技术支撑，有望在环境实时监测、污染物成分解析及人体健康风险评估等领域发挥重要作用。
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