發(fā)布時(shí)間：2022-01-22 04:13

　　膜材料對(duì)膜進(jìn)樣離子遷移譜（MI-IMS）的檢測(cè)性能有較大影響。本研究基于自制的MI-IMS,通過(guò)研究目標(biāo)物在膜內(nèi)的滲透過(guò)程、考察目標(biāo)物在膜內(nèi)的傳輸模型,對(duì)比了聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜和聚四氟乙烯（PTFE）膜在不同條件下對(duì)MI-IMS檢測(cè)性能的影響,研究了這兩種膜材料在不同厚度下對(duì)于2,4,6-三硝基甲苯（TNT）的透過(guò)效率以及對(duì)水蒸氣的阻隔效果。研究表明,不同類(lèi)型的膜材料在物質(zhì)滲透過(guò)程中受檢測(cè)條件影響的差異較大,相同條件下TNT在PDMS膜中的透過(guò)效率遠(yuǎn)高于PTFE膜,而PTFE膜對(duì)水蒸氣表現(xiàn)出更好的阻隔效果�？紤]儀器的靈敏度以及對(duì)水蒸氣的阻隔效果,在膜溫度為180℃,載氣流速為200mL/min的最優(yōu)條件下,將厚度為100μm的PDMS膜應(yīng)用于自制的膜進(jìn)樣離子遷移譜系統(tǒng)中對(duì)常見(jiàn)爆炸物進(jìn)行檢測(cè),該儀器對(duì)TNT、硝化甘油（NG）、季戊四醇四硝酸酯（PETN）和環(huán)三亞甲基三硝胺（RDX）的檢測(cè)限分別為109pg、37pg、172pg和91pg,實(shí)現(xiàn)了利用MI-IMS對(duì)爆炸物的穩(wěn)定檢測(cè)。 

【文章來(lái)源】：分析儀器. 2020,(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

MI-IMS結(jié)構(gòu)示意圖

載氣是將樣品引入電離區(qū)的介質(zhì)，其流速對(duì)樣品在MI-IMS中的信號(hào)強(qiáng)度有較大影響。載氣流速過(guò)低，導(dǎo)致樣品不能及時(shí)被引入漂移管內(nèi)發(fā)生電離，從而使樣品信號(hào)強(qiáng)度下降；載氣流速過(guò)高，樣品濃度降低，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度減弱。以TNT為基準(zhǔn)物，膜溫度在180℃時(shí)，考察了不同載氣流速下TNT在裝配有PDMS膜和PTFE膜的MI-IMS中信號(hào)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。對(duì)于PDMS膜，載氣流速由100mL/min增加到在200mL/min時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度逐漸升高，隨著載氣流速的進(jìn)一步增加，信號(hào)強(qiáng)度開(kāi)始降低并趨于穩(wěn)定；對(duì)于PTFE膜，載氣流速由100mL/min增加到在150mL/min時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度逐漸升高，隨著載氣流速的進(jìn)一步增加，信號(hào)強(qiáng)度開(kāi)始降低并趨于穩(wěn)定。綜上所述，在PDMS膜和PTFE膜IMS中載氣流速分別為200 mL/min和150mL/min。2.2 膜溫度的影響

然而，當(dāng)使用PTFE膜時(shí)，此時(shí)載氣流速150mL/min，膜溫度對(duì)TNT信號(hào)強(qiáng)度的影響與使用PDMS膜時(shí)表現(xiàn)出不同趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3b所示；隨著溫度升高，目標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度逐漸升高。主要是由于TNT在PTFE膜中的溶解擴(kuò)散速率低于TNT的蒸發(fā)速率；PTFE屬于微孔性膜，溫度升高，TNT分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致TNT的擴(kuò)散速率升高，然而受限于膜孔徑和孔隙，導(dǎo)致TNT在PTFE膜中的擴(kuò)散速率很低；此時(shí)CA主要由溶解擴(kuò)散速率決定。因此隨著溫度升高，擴(kuò)散速率增加導(dǎo)致目標(biāo)物信號(hào)強(qiáng)度升高。由于裝置加熱效率限制，溫度最高只能維持在210℃，因此未對(duì)溫度進(jìn)行進(jìn)一步的探究。2.3 對(duì)水蒸氣的阻隔效果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波誘導(dǎo)等離子體離子遷移譜用于痕量爆炸物檢測(cè)的研究[J]. 代漸雄,趙忠俊,朱爽,段憶翔.  分析化學(xué). 2018(08)
[2]單向氣流負(fù)電暈放電離子遷移譜的研究及其在爆炸物檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉驥巍,彭麗英,黃衛(wèi),王衛(wèi)國(guó),蔣丹丹,孫琪,李海洋.  分析化學(xué). 2016(08)



本文編號(hào)：3601529