便攜式TOFMS中VOCs快速富集冷阱研制及其應用研究
發(fā)布時間:2020-12-05 00:07
揮發(fā)性有機物(VOCs)是指常壓下以氣體形式存在的一類有機化合物,是大氣中二次有機氣溶膠的主要前體物,對人體健康和生態(tài)環(huán)境有較大危害,因此發(fā)展快速高效的VOCs檢測方法具有重要的意義。飛行時間質譜(TOFMS)具有結構簡單、分析速度快、質量范圍寬等特點,同時可實現(xiàn)VOCs的在線監(jiān)測,實時反映大氣中VOCs時空分布特征,為從源頭治理有機污染物提供了有效的分析手段。然而,大氣中VOCs濃度較低,一般在pptvppbv量級,現(xiàn)場便攜式TOFMS很難對其直接檢測。本研究將便攜式TOFMS和冷阱技術聯(lián)用,實現(xiàn)了大氣環(huán)境低濃度VOCs的在線檢測。論文介紹了TOFMS的結構和工作原理,分析了影響TOFMS性能的主要因素,并由此研制了一臺真空紫外(VUV)光電離便攜式TOFMS,機體長寬高為37 cm×33 cm×20 cm,總重量為17 kg,在m/z 92處質量分辨率優(yōu)于1100,對常見苯系物的檢測限可達ppbv量級。該便攜式TOFMS的電離源有兩種模式:單光子電離模式(SPI)和光電子電離模式(PEI)。在SPI模式下,樣品分子吸收VUV燈發(fā)射的光子(10.6 eV)被軟電...
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 揮發(fā)性有機物概述
1.2.1 揮發(fā)性有機物來源
1.2.2 揮發(fā)性有機物的研究現(xiàn)狀
1.2.3 揮發(fā)性有機物前處理技術
1.2.3.1 吸附管采樣技術
1.2.3.2 容器采樣技術
1.2.3.3 氣袋采樣技術
1.2.3.4 固相微萃取技術
1.2.3.5 膜進樣技術
1.2.3.6 冷阱采樣技術
1.3 揮發(fā)性有機物在線檢測技術
1.3.1 色譜
1.3.2 光譜
1.3.3 化學傳感器
1.3.4 質譜
1.4 在線監(jiān)測質譜儀的質量分析器
1.4.1 磁式質量分析器
1.4.2 離子阱質量分析器
1.4.3 四極桿質量分析器
1.4.4 飛行時間質量分析器
1.5 電離源
1.5.1 電子轟擊源(EI)
1.5.2 化學電離(CI)
1.5.3 光電離(PI)
1.6 本研究的目的、主要內容及意義
第二章 便攜式TOFMS的研制
2.1 引言
2.2 便攜式TOFMS的工作原理及性能參數(shù)
2.2.1 TOFMS結構及其原理
2.2.2 TOFMS主要性能參數(shù)
2.2.2.1 分辨率
2.2.2.2 靈敏度
2.3 便攜式TOFMS的設計
2.3.1 真空系統(tǒng)
2.3.2 進樣系統(tǒng)
2.3.3 電離源
2.3.4 傳輸區(qū)
2.3.5 雙場加速區(qū)
2.3.6 無場飛行區(qū)
2.3.7 反射器
2.3.8 離子檢測器
2.3.9 質譜整機安裝
2.4 儀器的分辨率
2.5 儀器靈敏度
2.6 本章小結
第三章 快速富集電冷阱研制
3.1 引言
3.2 實驗器材的選擇
3.3 樣品前處理裝置冷阱的研制
3.3.1 冷阱的結構及其原理
3.3.2 真空系統(tǒng)
3.3.3 進樣和反吹系統(tǒng)
3.3.4 低溫富集和熱解吸系統(tǒng)
3.3.5 傳動系統(tǒng)
3.3.6 冷阱裝配
3.4 冷阱的工作流程
3.5 冷阱參數(shù)的優(yōu)化
3.5.1 實驗裝置
3.5.2 實驗試劑
3.5.3 載氣優(yōu)化
3.5.4 流量計校準
3.5.5 采樣流速和捕集阱穿透測試
3.5.6 進樣流速
3.5.7 熱解吸溫度
3.5.8 定量曲線
3.5.9 冷阱富集效率
3.5.10 回收率
3.6 多組分混合氣檢測
3.7 室內環(huán)境空氣檢測
3.8 本章小結
第四章 高壓絕緣電器帶電運行安全檢測系統(tǒng)
4.1 引言
6及其分解產物的性質"> 4.2 SF6及其分解產物的性質
6背景氣體的檢測"> 4.3 SF6背景氣體的檢測
4.4 SF-6分解產物的特征峰
4.5 冷阱對分解產物的檢測效率
4.6 分解產物定量曲線
4.7 本章小結
第五章 總結及展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果
本文編號:2898491
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 揮發(fā)性有機物概述
1.2.1 揮發(fā)性有機物來源
1.2.2 揮發(fā)性有機物的研究現(xiàn)狀
1.2.3 揮發(fā)性有機物前處理技術
1.2.3.1 吸附管采樣技術
1.2.3.2 容器采樣技術
1.2.3.3 氣袋采樣技術
1.2.3.4 固相微萃取技術
1.2.3.5 膜進樣技術
1.2.3.6 冷阱采樣技術
1.3 揮發(fā)性有機物在線檢測技術
1.3.1 色譜
1.3.2 光譜
1.3.3 化學傳感器
1.3.4 質譜
1.4 在線監(jiān)測質譜儀的質量分析器
1.4.1 磁式質量分析器
1.4.2 離子阱質量分析器
1.4.3 四極桿質量分析器
1.4.4 飛行時間質量分析器
1.5 電離源
1.5.1 電子轟擊源(EI)
1.5.2 化學電離(CI)
1.5.3 光電離(PI)
1.6 本研究的目的、主要內容及意義
第二章 便攜式TOFMS的研制
2.1 引言
2.2 便攜式TOFMS的工作原理及性能參數(shù)
2.2.1 TOFMS結構及其原理
2.2.2 TOFMS主要性能參數(shù)
2.2.2.1 分辨率
2.2.2.2 靈敏度
2.3 便攜式TOFMS的設計
2.3.1 真空系統(tǒng)
2.3.2 進樣系統(tǒng)
2.3.3 電離源
2.3.4 傳輸區(qū)
2.3.5 雙場加速區(qū)
2.3.6 無場飛行區(qū)
2.3.7 反射器
2.3.8 離子檢測器
2.3.9 質譜整機安裝
2.4 儀器的分辨率
2.5 儀器靈敏度
2.6 本章小結
第三章 快速富集電冷阱研制
3.1 引言
3.2 實驗器材的選擇
3.3 樣品前處理裝置冷阱的研制
3.3.1 冷阱的結構及其原理
3.3.2 真空系統(tǒng)
3.3.3 進樣和反吹系統(tǒng)
3.3.4 低溫富集和熱解吸系統(tǒng)
3.3.5 傳動系統(tǒng)
3.3.6 冷阱裝配
3.4 冷阱的工作流程
3.5 冷阱參數(shù)的優(yōu)化
3.5.1 實驗裝置
3.5.2 實驗試劑
3.5.3 載氣優(yōu)化
3.5.4 流量計校準
3.5.5 采樣流速和捕集阱穿透測試
3.5.6 進樣流速
3.5.7 熱解吸溫度
3.5.8 定量曲線
3.5.9 冷阱富集效率
3.5.10 回收率
3.6 多組分混合氣檢測
3.7 室內環(huán)境空氣檢測
3.8 本章小結
第四章 高壓絕緣電器帶電運行安全檢測系統(tǒng)
4.1 引言
6及其分解產物的性質"> 4.2 SF6及其分解產物的性質
6背景氣體的檢測"> 4.3 SF6背景氣體的檢測
4.4 SF-6分解產物的特征峰
4.5 冷阱對分解產物的檢測效率
4.6 分解產物定量曲線
4.7 本章小結
第五章 總結及展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果
本文編號:2898491
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