提高六亚甲基三过氧化二胺（HMTD）定量准确性的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种提高六亚甲基三过氧化二胺HMTD在复杂基质干扰物中定量准确性的检测方法。该方法基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，跟踪六亚甲基三过氧化二胺HMTD和基质干扰物中一种或几种干扰物不同热解析时间下的信号强度得到六亚甲基三过氧化二胺HMTD和上述一种或几种干扰物的热解析曲线，之后，根据时间分辨动态热解析谱图选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量，从而提高HMTD在基质干扰物中定量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
提高六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)定量准确性的检测方法
本专利技术基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，设计了一种时间分辨动态热解析进样的离子迁移谱检测方法，实现了新型过氧化爆炸物HMTD在复杂基质香水中的时间分辨动态热解析进样检测，利用HMTD不同热解析时间下的信号强度对其定量，消除了香水基质干扰物的竞争电离，提高了HMTD在复杂基质香水中定量的准确性。
技术介绍
六亚甲基三过氧化二胺(hexamethylenetriperoxidediamine,HMTD)是一种新型有机过氧化爆炸物，由于原料易得、制备方法简单，常被用于恐怖袭击和犯罪活动中，包括1994年以色列驻地伦敦大使馆爆炸案、2005年伦敦地铁爆炸案和2006年跨大西洋航班恐怖袭击，对公共安全造成了极大威胁。HMTD由Legler于1881年首先制得，为白色粉末状固体，分子式为(CH2)6N2(O2)3，它对金属、撞击、摩擦与热都很敏感。不同于传统的硝基炸药，如三硝基甲苯(TNT)、铵油炸药(ANFO)和太恩(PETN)，HMTD既不含有硝基基团和芳香基团，也不含有金属离子，在紫外区域没有明显的吸收带，也没有荧光特性，用于传统炸药的检测方法难以实现HMTD的检测，而且往往被犯罪分子隐藏起来携带，因此对于HMTD在复杂基质中的检测受到人们的广泛关注,急需发展一种可用于HMTD在复杂基质中的高效、快速和可靠的现场分析定量检测方法。目前，检测HMTD的方法主要有红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)、质谱(MS)、电化学检测方法、化学荧光和高效液相色谱(HPLC)等。红外和拉曼光谱主要实现HMTD的定性分析，对于HMTD的定量检测，还存在着局限性，难以用于复杂基质中HMTD的准确定量检测；质谱技术虽然检测灵敏度较高，但是，由于仪器价格昂贵、体积比较大、操作繁琐，很难用于爆炸物的现场快速检测；电化学检测方法和化学荧光法，虽然仪器装置简单，但需要样品前处理，只能分析HMTD的降解产物H2O2；高效液相色谱对样品分离的时间比较长，很难实现复杂基质中HMTD的快速检测，因此，发展HMTD在复杂基质中的现场快速准确定量检测技术具有重要意义。离子迁移谱(IonMobilitySpectrometry,IMS)作为一种检测爆炸物的主流技术，与质谱、色谱等传统技术相比，其具有结构简单、灵敏度高、分析速度快等特点，已被广泛地应用于爆炸物筛查、毒品稽查和VOCs的在线监测等。离子迁移谱仪主要由离子源、离子门、迁移区和检测器组成。离子源使试剂分子电离，产生的试剂离子很容易与样品分子发生离子分子反应，得到多种产物离子。离子在电场的驱使下通过周期性开启的离子门进入迁移区，与逆流的中性漂气分子不断地碰撞，由于这些离子在电场中具有不同的迁移速率，使得不同的离子得到分离，先后到达检测器。为了实现HMTD在复杂基质中的准确定量检测，本专利技术基于试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，结合时间分辨动态热解析进样技术，实现了HMTD在复杂基质中的定量检测，利用不同热解析时间下HMTD的信号强度，提高了HMTD在复杂基质中定量的准确性。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供了一种提高六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)定量准确性的检测方法,该方法利用时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，控制进样口温度，使得样品分子先后进入反应区，与在反应区内一直持续通入的有机试剂分子反应，从而实现了HMTD样品和香水基质干扰物的时间分辨动态热解析进样，提高了HMTD在复杂基质香水中定量的准确性，拓宽了HMTD检测的线性范围。本专利技术所采用的技术方案为:基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，跟踪六亚甲基三过氧化二胺HMTD和基质干扰物中一种或几种干扰物的不同热解析时间下的信号强度得到六亚甲基三过氧化二胺HMTD和上述一种或几种干扰物的热解析曲线，之后，根据时间分辨动态热解析谱图选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量，从而提高HMTD在基质干扰物中定量的准确性。所述时间分辨动态热解析进样技术是指待测样品在热解析进样器中被瞬间加热，由于待测物和基质干扰物挥发性的不同，先后解析出来到迁移管内被检测，从而实现时间分辨动态热解析进样；所述试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术是指在离子迁移谱正离子模式下，通过添加电离能低，电离效率高的试剂分子，光电离试剂分子产生试剂离子和待测样品反应生成待测物的产物离子从而被检测的离子迁移谱技术；时间分辨动态热解析谱图的横坐标为热解析时间，纵坐标为待测目标化合物HMTD和其它可能存在的干扰物的信号强度。所述基质干扰物为复杂混合物，复杂混合物中的一种或几种干扰物产生干扰峰，并且干扰物(被跟踪的干扰物)的挥发性要高于HMTD的挥发性，挥发温度小于100℃(小于100℃的有助于更好的将跟踪的HMTD与干扰物进行区分)。所述选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量的方法：控制热解析进样装置的温度大于120℃小于180℃，离子迁移管的温度大于90℃小于130℃，在基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术得到的时间分辨动态热解析谱图中选择基质干扰物中的一种或几种干扰物进行跟踪，选择上述一种或几种干扰物解析完全，待测目标化合物还没有解析完全这一时间范围内的某一具体时间点的信号强度对HMTD进行定量检测。样品中各物质由于蒸汽压的不同，先后被解析出来，由样品载气携带进入离子迁移谱中与试剂分子电离产生的试剂离子发生离子分子反应，生成的产物离子在电场的作用下通过周期性开启的离子门进入迁移区，由于迁移率的不同，样品中各物质先后到达检测器被检测。该方法所使用的装置包括热解析进样装置和离子迁移谱；离子迁移谱包括带法拉第盘接收极的离子迁移管，靠近法拉第盘的离子迁移管迁移区一端设有漂气入口、远离法拉第盘的离子迁移管反应区一端设有样品载气入口，于漂气入口和载气入口之间的离子迁移管反应区末端，迁移区前端设有总出气口；于远离法拉第盘的离子迁移管反应区一端设有载带有机试剂分子载气气流的进气口，进气口位于反应区远离法拉第盘的一端，有机试剂分子由进气口进入反应区。试剂分子载气流速为50-100ml/min，样品载气流速为200-300ml/min，漂气流速为500-600ml/min；使用的真空紫外灯电离源为商业的10.0eV的氟化镁光窗的低压直流放电氪灯(CathodeonLtd.,Cambridge,U.K.)；热解析进样装置的温度为120-180℃，离子迁移管的温度为90-130℃，迁移区的电场强度为377Vcm-1。反应区内样品载气和试剂分子载气气流方向一致，与迁移区气流方向相反；离子迁移管内的所有气体由总出气口离开离子迁移管；试剂分子进气口与样品载气入口成0°-180°角。离子迁移谱所采用的有机试剂分子为丙酮；含有有机试剂分子的载气气体中有机试剂分子的浓度为20-30ppm；所述的样品载气、试剂分子载气、漂气用的气体均为经活性炭、硅胶、分子筛过滤过的空气。下面具体举一个上述方法的实例。以香水作为基质干扰物：1)香水样品首先溶解在丙酮中，获得0.1vol％-1vol％的香水溶液，然后将适量的HMTD固体直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)定量准确性的检测方法，其特征在于：该方法基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，跟踪六亚甲基三过氧化二胺HMTD和基质干扰物中一种或几种干扰物的不同热解析时间下的信号强度得到六亚甲基三过氧化二胺HMTD和上述一种或几种干扰物的热解析曲线，之后，根据时间分辨动态热解析谱图选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量，从而提高HMTD在基质干扰物中定量的准确性。

【技术特征摘要】
1.一种提高六亚甲基三过氧化二胺(HMTD)定量准确性的检测方法，其特征在于：该方法基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术，跟踪六亚甲基三过氧化二胺HMTD和基质干扰物中一种或几种干扰物的不同热解析时间下的信号强度得到六亚甲基三过氧化二胺HMTD和上述一种或几种干扰物的热解析曲线，之后，根据时间分辨动态热解析谱图选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量，从而提高HMTD在基质干扰物中定量的准确性。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述时间分辨动态热解析进样技术是指待测样品在热解析进样器中被瞬间加热，由于待测物和基质干扰物挥发性的不同，先后解析出来到迁移管内被检测，从而实现时间分辨动态热解析进样；所述试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术是指在离子迁移谱正离子模式下，通过添加电离能低，电离效率高的试剂分子，光电离试剂分子产生试剂离子和待测样品反应生成待测物的产物离子从而被检测的离子迁移谱技术；时间分辨动态热解析谱图的横坐标为热解析时间，纵坐标为待测目标化合物HMTD和其它可能存在的干扰物的信号强度。3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述基质干扰物为复杂混合物，复杂混合物中的一种或几种干扰物产生干扰峰，并且干扰物的挥发性要高于HMTD的挥发性，挥发温度小于100℃。4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于：所述选择特定时间的信号强度对HMTD进行定量的方法：控制热解析进样装置的温度大于120℃小于180℃，离子迁移管的温度大于90℃小于130℃，在基于时间分辨动态热解析进样技术和试剂分子辅助光电离正离子迁移谱技术得到的时间分辨动态热解析谱图中选择基质干扰物中的一种或几种干扰物进行跟踪，选择上述一种或几种干扰物解析完全，待测目标化合物还没有解析完全这一时间范围内的某一具体时间点的信号强度对HMTD进行定量检测。5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于：样品中各物质由于蒸汽压的不同，先后被解析出来，由样品载气携带进入离子迁移谱中与试剂分子电离产生的试剂离子发生离子分子反应，生成的产物离子在电场的作用下通过周期性开启的离子门进入迁移区，由于迁移率的不同，样品中各物质先后到达...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海洋，蒋丹丹，王卫国，王新，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21