一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术属于化学分析领域，尤其涉及一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用。本发明专利技术提供的装置包括：溶剂驱动装置；与所述溶剂驱动装置的出料端相连的溶剂流通管路；与所述溶剂流通管路的出料端相连的导电元件，所述导电元件连接有电源；与所述导电元件的出料端相连的电离喷针，所述电离喷针的针体弯折为U形或V形，弯折区域的底端下沿开设有取样口；和用于放置待取样样品的样品板。本发明专利技术提供的装置可以实现对ng级痕量有机包裹体的电离；在此基础上，通过将该装置与质谱仪联用，可实现对有机包裹体分子组成的表征。实现对有机包裹体分子组成的表征。实现对有机包裹体分子组成的表征。

【技术实现步骤摘要】
一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用


[0001]本专利技术属于化学分析领域，尤其涉及一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用。

技术介绍

[0002]流体包裹体是矿物生长过程中所捕获的夹杂物，可以是石油、水或固体颗粒，这些夹杂物随着矿物的生长封闭在矿物中。由于包裹体形成后，没有外来物质的加入和自身物质的溢出，因而记录了大量地质地球化学信息，可以作为原始的成矿液体来研究。含有油气成分的包裹体即油气包裹体，又称有机包裹体、烃类包裹体，它们是油气运移聚集过程的直接标志，对于确定油气的演化和形成阶段具有重要意义。
[0003]由于单个包裹体封闭于矿物中，且单个包裹体的体积极小(直径约10～20μm，体积约皮升级)，因此目前对于包裹体中有机成分的分析通常需要先破裂包裹体表面矿物，收集包裹体群，之后进行分析。受痕量样品进样的困难，目前对包裹体的质谱分析方式仅限于气相色谱质谱(GC
‑
MS)。GC
‑
MS分析需要较长的分离时间，分析效率较低。更重要的是，受GC
‑
MS进样的限制，沸点>300℃的化合物无法被气化，因此该方法获得的样品分子组成信息十分有限。含油包裹体丰富的有机分子组成对于油气成藏研究意义重大，遗憾的是受分析手段的约束，目前对含油包裹体的分子组成认知严重不足。
[0004]21世纪以前，石油分析领域面临同样的困境。超高分辨率质谱(UHRMS)的出现打破了这一僵局。得益于UHRMS的超高分辨能力及分析速度，石油分析迈向了“石油组学”时代。因此，UHRMS是目前最有希望能够实现含油包裹体分子组成全面表征的方法。采用UHRMS分析包裹体的最大挑战在于如何实现对其有效电离。UHRMS通常采用电喷雾电离(ESI)的方式分析石油组成，所需样品量最低为μg级。即使是将多个单包裹体混合成包裹体群，样品量仍低于质谱进样所需样品量103～104个数量级。因此，商用电离源无法满足对含油包裹体的电离。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用，本专利技术提供的装置可以实现对ng级痕量有机包裹体的电离；在此基础上，通过将该装置与质谱仪联用，还可实现对有机包裹体分子组成的表征。
[0006]本专利技术提供了一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置，包括：
[0007]溶剂驱动装置；
[0008]与所述溶剂驱动装置的出料端相连的溶剂流通管路；
[0009]与所述溶剂流通管路的出料端相连的导电元件，所述导电元件连接有电源；
[0010]与所述导电元件的出料端相连的电离喷针，所述电离喷针的针体弯折为U形或V形，弯折区域的底端下沿开设有取样口；
[0011]和用于放置待取样样品的样品板。
[0012]优选的，所述电离喷针的针体内径为50～200μm，外径为300～400μm。
[0013]优选的，所述电离喷针为具有聚酰亚胺外涂层的熔融石英毛细管针。
[0014]优选的，所述V形的弯折角度为100～170
°
。
[0015]优选的，所述取样口的口径为50～200μm。
[0016]本专利技术提供了一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的方法，在上述技术方案所述的装置中进行，包括以下步骤：
[0017]通过液体驱动装置将溶剂输送到溶剂流通管路中，管路中的溶剂流经导电元件并在电源施加的电压作用下带电，之后带电溶剂流入电离喷针；
[0018]将有机包裹体样品置于样品板上，然后将样品板贴近放置于电离喷针的取样口下方，样品板上的有机包裹体样品在电离喷针的自吸作用下通过取样口进入到电离喷针中；
[0019]进入电离喷针的有机包裹体样品与电离喷针内的带电溶剂混合，然后随着带电溶剂的流动到达电离喷针的尖端，并在电场作用下以电喷雾的形式喷射出来。
[0020]优选的，所述溶剂为可在电场作用下产生电喷雾的单组分溶剂或混合溶剂；更优选为甲苯和甲醇的混合液，所述甲苯和甲醇的体积比为1：(2～3)。
[0021]本专利技术提供了一种对有机包裹体进行表征的系统，包括：
[0022]上述技术方案所述的装置；
[0023]和质谱仪，所述质谱仪用于对所述装置喷射出电喷雾进行检测。
[0024]优选的，所述质谱仪为超高分辨率质谱仪。
[0025]本专利技术提供了一种对有机包裹体进行表征的方法，在上述技术方案所述的系统中进行，包括以下步骤：
[0026]通过液体驱动装置将溶剂输送到溶剂流通管路中，管路中的溶剂流经导电元件并在电源施加的电压作用下带电，之后带电溶剂流入电离喷针；
[0027]将有机包裹体样品置于样品板上，然后将样品板贴近放置于电离喷针的取样口下方，样品板上的有机包裹体样品在电离喷针的自吸作用下通过取样口进入到电离喷针中；
[0028]进入电离喷针的有机包裹体样品与电离喷针内的带电溶剂混合，然后随着带电溶剂的流动到达电离喷针的尖端，并在电场作用下以电喷雾的形式喷射出来；
[0029]喷射出的电喷雾通过质谱仪入口进入质谱仪中进行检测，得到检测结果。
[0030]与现有技术相比，本专利技术提供了一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置及其应用。本专利技术提供的装置包括：溶剂驱动装置；与所述溶剂驱动装置的出料端相连的溶剂流通管路；与所述溶剂流通管路的出料端相连的导电元件，所述导电元件连接有电源；与所述导电元件的出料端相连的电离喷针，所述电离喷针的针体弯折为U形或V形，弯折区域的底端下沿开设有取样口；和用于放置待取样样品的样品板。采用该装置电离有机包裹体的具体操作步骤如下：通过液体驱动装置将溶剂输送到溶剂流通管路中，管路中的溶剂流经导电元件并在电源施加的电压作用下带电，之后带电溶剂流入电离喷针；将有机包裹体样品置于样品板上，然后将样品板贴近放置于电离喷针的取样口下方，样品板上的有机包裹体样品在电离喷针的自吸作用下通过取样口进入到电离喷针中；进入电离喷针的有机包裹体样品与电离喷针内的带电溶剂混合，然后随着带电溶剂的流动到达电离喷针的尖端，并在电场作用下以电喷雾的形式喷射出来。本专利技术提供的装置可以实现对ng级痕量有机包裹体的电离；在此基础上，通过将该装置与质谱仪联用，可实现对有机包裹体分子组成的表
征。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例提供的纳升电喷雾电离装置的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例1提供的新疆原油N1类化合物组成分布图；
[0034]图3是本专利技术实施例1提供的新疆原油N1O1类化合物组成分布图；
[0035]图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的装置，包括：溶剂驱动装置；与所述溶剂驱动装置的出料端相连的溶剂流通管路；与所述溶剂流通管路的出料端相连的导电元件，所述导电元件连接有电源；与所述导电元件的出料端相连的电离喷针，所述电离喷针的针体弯折为U形或V形，弯折区域的底端下沿开设有取样口；和用于放置待取样样品的样品板。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电离喷针的针体内径为50～200μm，外径为300～400μm。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电离喷针为具有聚酰亚胺外涂层的熔融石英毛细管针。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述V形的弯折角度为100～170
°
。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取样口的口径为50～200μm。6.一种对有机包裹体进行纳升电喷雾电离的方法，在权利要求1～5任一项所述的装置中进行，包括以下步骤：通过液体驱动装置将溶剂输送到溶剂流通管路中，管路中的溶剂流经导电元件并在电源施加的电压作用下带电，之后带电溶剂流入电离喷针；将有机包裹体样品置于样品板上，然后将样品板贴近放置于电离喷针的取样口下方，样品板上的有机包裹体样品在电离喷针的自吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晔华，胡文娅，陈奕苇，徐春明，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：