用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品及其应用。所述标准样品包括以下组分：LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3、Pb(NO3)2和N‑(磷酸甲基)甘氨酸。该标准样品配合气溶胶发生器使用，解决了目前SPAMS没有统一调试用标准样品，从而导致不同SPAMS的仪器性能不一致的问题。并且具有离子信息丰富，质量数覆盖范围广，能同时反映有机和无机两部分电离特性，离子强度高，使用方便，稳定性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品及其应用
本专利技术涉及分析
，特别是涉及一种应用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品及其应用。
技术介绍
单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)是一种能够实时在线监测单个气溶胶颗粒粒径和化学组成的精密分析仪器。其工作的基本原理为：气溶胶颗粒在差动真空条件下，经过进样微孔片进入空气动力学透镜，并在后者作用下被汇聚成准直颗粒束。颗粒束随后经过两个相差6cm的532nm激光器，产生的散射光先后经椭球镜面反射聚焦后被光电倍增管检测，检测信号被传输给时序电路并计算出颗粒的飞行速度，进而换算出颗粒的粒径。测径后的颗粒继续进入电离区，并被266nmNd:YAG紫外脉冲激光熔融电离产生正负离子，在一系列电场作用下，离子到达微通道板检测器，其检测信号最后被采集卡收集并转换为质谱信号。相比传统气溶胶检测方法，SPAMS具有能够检测颗粒物粒径、无需样品前处理、单颗粒层面分析、实时在线监测、化学组分同时检测等多方面的优势。因此，该技术已较为广泛地应用于大气环境分析和研究领域，并在材料科学、生物、国防等领域也有一定的应用，随着单颗粒气溶胶质谱技术研究的进一步深入，其应用范围必将进一步延伸。但现在面临的问题是，SPAMS的调试基本是以大气气溶胶为标准，而大气气溶胶又随着时间和空间的变化而变化，因此以此为调试标准难以保证不同仪器性能的一致性。SPAMS性能表征的主要指标为源解析结果，具体表征方法参考专利CN102601059A。简单来讲，给定一组数据，根据设定的算法，仪器将具有相似质谱特征的颗粒归为同一个类型，不同质谱特征的颗粒可以划分为几个不同的类型，每个类型占总颗粒数的比值即为改组数据的源解析。源解析结果与仪器性能密切相关。目前为止，我们尚未找到专门应用于SPAMS调试的标准样品。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是解决目前SPAMS没有统一调试用标准样品，从而导致不同SPAMS的仪器性能不一致的问题。因此，本专利技术提供了一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品。具体技术方案如下：一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，包括以下配比的组分：在其中一些实施例中，所述标准样品包括以下配比的组分：在其中一些实施例中，所述标准样品包括以下配比的组分：在其中一些实施例中，所述标准样品为由上述组分与水制备而成的水溶液，所述各组分在水溶液中的浓度为：在其中一些实施例中，所述各组分在水溶液中的浓度为：在其中一些实施例中，所述各组分在水溶液中的浓度为：本专利技术还提供了一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品的制备方法。具体技术方案如下：一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品的制备方法，包括以下步骤：(1)标准储备溶液的配制：分别称取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3和Pb(NO3)2至相应样品瓶中，再分别用50mL去离子水溶解，得到各金属盐组分的标准储备溶液；称取N-(磷酸甲基)甘氨酸，用30mL去离子水溶解，得到N-(磷酸甲基)甘氨酸的标准储备溶液；称取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3、Pb(NO3)2和N-(磷酸甲基)甘氨酸的质量分别为0.01～0.1g、0.01～0.1g、0.01～0.1g、0.1～0.5g、0.1～0.5g、1～5g、0.1～0.5g；(2)标准样品的水溶液的配制：分别移取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3和Pb(NO3)2的标准储备溶液至同一样品瓶中，其体积分别为0.2～0.3mL、0.3～0.4mL、0.3～0.4mL、0.6～0.9mL、0.6～0.9mL和0.6～0.9mL，然后加入去离子水溶解混匀，用去离子水定容至50mL，再加入1～2mLN-(磷酸甲基)甘氨酸的标准储备溶液，混匀，即得。在其中一些实施例中，步骤(1)称取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3、Pb(NO3)2和N-(磷酸甲基)甘氨酸的质量分别为0.01-0.05g、0.01-0.05g、0.01-0.05g、0.5-1g、0.1-0.3g、1-3g、0.1-0.3g。本专利技术还提供了一种上述标准样品的应用。具体技术方案如下：上述标准样品在对单颗粒气溶胶质谱仪进行性能调试的方法中的应用。在其中一些实施例中，所述对单颗粒气溶胶质谱仪进行性能调试的方法包括以下步骤：将上述标准样品放入单颗粒气溶胶质谱仪的气溶胶发生器中，控制气溶胶产生流量为0.5～0.6LPM，采集气溶胶颗粒，统计各特征离子的平均峰面积，再调节仪器参数使各单颗粒气溶胶质谱仪的性能趋于一致。本专利技术还提供了一种对单颗粒气溶胶质谱仪进行性能调试的方法。具体技术方案如下：一种对单颗粒气溶胶质谱仪进行性能调试的方法，包括以下步骤：将上述标准样品放入单颗粒气溶胶质谱仪的气溶胶发生器中，控制气溶胶产生流量为0.5～0.6LPM，采集气溶胶颗粒，统计各特征离子的平均峰面积，再调节仪器参数使各单颗粒气溶胶质谱仪的性能趋于一致。因为SPAMS仪器的主要作用是对大气颗粒物成分进行分析，因此要求标准样品性质尽可能接近大气颗粒物性质，大气颗粒物性质主要标准为：(1)正离子主要质合比覆盖范围为m/z1～208，负离子主要质合比覆盖范围为m/z-98～-1；(2)包含无机离子和有机离子；(3)总离子流强度(TIC)＞300；(4)触发率＞7；(5)打击率＞20％。根据上述要求，以及作为标准样品性能必须稳定和方便使用的要求，专利技术人通过大量的实验研究最终得到本专利技术所述的用于SPAMS性能调试的标准样品。解决了目前SPAMS没有统一调试用标准样品，从而导致不同SPAMS的仪器性能不一致的问题，根据标准样品指示信息调节仪器后，SPAMS源解析谱图趋于一致，即不同SPAMS的仪器性能趋于一致。本专利技术的用于SPAMS性能调试的标准样品还具有以下优点：(1)离子信息丰富，质量数覆盖范围广：其正离子包含的主要质量数有m/z7、23、30、39、42、47、63、65、107、109、206、207、208，负离子包含的主要质量数有m/z-16、-17、-26、-46、-62、-63、-79、-122、-169，均能覆盖常规大气气溶胶离子质量范围。(2)能同时反映有机和无机两部分电离特性：标准样品中含有六种金属离子和一种有机组分，反映在质谱图上，正离子中无机组分有Li+、Na+、K+、Cu+、Ag+、Pb+等，有机碎片有C2H2O+、PO+等；负离子中无机组分有O-、OH-、NO2-、NO3-等，有机碎片有PO3-、C3H7NO5P-等。(3)离子强度高：标准样品的离子强度总体强于大气气溶胶样品，尤其是负离子。(4)触发率和打击率接近实际：标准样品的触发率大于7个/秒，打击率大于17％，而实际应用中根据空气质量不同，大气气溶胶触发率在2～18个/秒之间变化，打击率一般大于20％。(5)使用方便：该标准样品的水溶液中，其溶剂只有去离子水，配制好之后可直接使用，并且可以重复利用。(6)稳定性好，保存周期长：标准储备溶液保存时间大于90天，标准样品的水溶液保存周期大于30天。附图说明图1为实施例2中的标准样品的特征谱图；图2为大气气溶胶的特征谱图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述标准样品包括以下配比的组分：

【技术特征摘要】
1.一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述标准样品包括以下配比的组分：2.根据权利要求1所述的用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述标准样品包括以下配比的组分：3.根据权利要求2所述的用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述标准样品包括以下配比的组分：4.根据权利要求1所述的用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述标准样品为由权利要求1所述的组分与水制备而成的水溶液，所述各组分在水溶液中的浓度为：5.根据权利要求4所述的用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品，其特征在于，所述各组分在水溶液中的浓度为：6.一种用于单颗粒气溶胶质谱仪性能调试的标准样品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)标准储备溶液的配制：分别称取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3和Pb(NO3)2至相应样品瓶中，再分别用50mL去离子水溶解，得到各金属盐组分的标准储备溶液；称取N-(磷酸甲基)甘氨酸，用30mL去离子水溶解，得到N-(磷酸甲基)甘氨酸的标准储备溶液；称取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3、Pb(NO3)2和N-(磷酸甲基)甘氨酸的质量分别为0.01～0.1g、0.01～0.1g、0.01～0.1g、0.1～1.0g、0.1～0.5g、1～5g、0.1～0.5g；(2)标准样品的水溶液的配制：分别移取LiNO3、NaNO3、KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3和P...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，李晓宇，喻佳俊，刘骝，钟杰材，刘平，刘浩友，粘慧青，洪义，
申请(专利权)人：广州禾信仪器股份有限公司，昆山禾信质谱技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44