一种大气颗粒物在线质谱分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大气颗粒物在线质谱分析装置，包括透气载纸、透镜进样模块、离子化模块和载纸转轮；该装置能够通过三级空气动力学透镜的聚焦作用将样品气流中的颗粒物采集到滤纸上，并通过反向的热气流仅将颗粒物中的VOCs解吸，通过控制气流温度变化使不同VOCs在不同时间以气态分子形态进入离子化反应区，最后利用nano喷针产生的初级电喷雾与之反应形成二次离子后进入质谱仪进行分析。成二次离子后进入质谱仪进行分析。成二次离子后进入质谱仪进行分析。

【技术实现步骤摘要】
一种大气颗粒物在线质谱分析装置


[0001]本专利技术涉及质谱分析
，特别是涉及一种大气颗粒物在线质谱分析装置。

技术介绍

[0002]针对气溶胶颗粒污染的监测及治理仍是环境领域的重点研究课题。其中，大气气溶胶检测是大气污染治理的前提，其内部含有的挥发性有机物(Volatileorganic compounds，VOCs)组分是光化学烟雾的重要因素，容易诱发各种呼吸道炎症，对人体健康造成极大危害。其具有多样性和复杂性，涵盖了来自人类活动、生物排放、化学反应和挥发性有机化合物的氧化等不同来源，因此，这类组分化学组成也是污染源回溯的关键依据，对污染追责及环境执法有着重要的参考意义。
[0003]目前针对大气气溶胶组分的研究，常利用色谱
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质谱联用技术(Gas Chromatograph
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MassSpectrometer，GC
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MS)对VOCs进行定性和定量分析，以确定其特征和来源，但样品一般在采样针上采集，故能够采到的样品量有限。单颗粒质谱，前期本团队所研制的萃取电喷雾离子源(ExtractionElectro
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Spray Ionization，EESI)与质谱联用后同样达到很好的检测效果，且样品量相较GC
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MS大很多，对痕量组分也具有检测能力。但该仪器是针对气溶胶整体的广谱检测，而非针对VOCs的特征检测，产生的谱图较为复杂，后续解谱较为困难；同时，气溶胶中部分VOCs组分的含量极低，甚至达到ppt、ppb量级，这些极低强度的峰可能很难从复杂的谱图上读出；再者，对于EESI离子源，其反应机制决定离子化过程集中发生在气溶胶表面，内部组分则较难电离，从而导致内部组分离子的损失。
[0004]因此，需要有一种针对大气颗粒物中VOCs组分检测的仪器，以探究环境中该组分的含量及性质，进一步推动环境监测技术的发展。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种大气颗粒物在线质谱分析装置，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种大气颗粒物在线质谱分析装置，包括透气载纸、透镜进样模块、离子化模块和载纸转轮；
[0008]所述透气载纸依次穿过所述透镜进样模块和所述离子化模块的底部内腔，且所述透气载纸由所述载纸转轮驱动实现横向移动；
[0009]所述透镜进样模块包括进样通道和透镜组，所述进样通道的顶部和底部分别为进样口和余气排放口，所述透镜组包括竖向依次排列于所述进样通道内的多个透镜，各所述透镜的中心处设置有通孔，所述透气载纸位于所述透镜组的底部并与最底部的透镜相对；
[0010]所述离子化模块包括外壳体、加热气流通道、nano喷针、废气排放口和质谱检测器锥口，所述外壳体的内部为离子化腔室，所述加热气流通道设置于所述外壳体的底部，所述nano喷针由所述外壳体的顶部一侧插入所述离子化腔室内，所述nano喷针的针尖出口与所
述加热气流通道的出气口相对，所述透气载纸位于所述nano喷针的针尖出口与所述加热气流通道的出气口之间，所述废气排放口设置于所述外壳体的顶部另一侧，所述废气排放口同侧的所述外壳体上设置有质谱检测器锥口，且所述质谱检测器锥口位于所述废气排放口的底部。
[0011]优选地，所述透气载纸为滤纸或蒸发纸。
[0012]优选地，所述透镜组中的各个透镜上的通孔由上到下逐渐变小。
[0013]优选地，所述透镜组包括透镜一、透镜二和透镜三，所述透镜一、透镜二和透镜三的通孔逐渐变小。
[0014]优选地，所述余气排放口连接隔膜泵。
[0015]优选地，所述透镜进样模块的进样通道的内壁面为带有分析级钝化二氧化硅镀层的不锈钢材质。
[0016]优选地，所述加热气流通道的内壁设置有隔热层。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0018]1、本专利技术提供的大气颗粒物在线质谱分析装置，通过连续的采样、检测过程实现了大气气溶胶的实时检测，无需进行样品前处理，不会破坏样品的原本性质；
[0019]2、本专利技术提供的大气颗粒物在线质谱分析装置，通过加热气流提取出气溶胶中的VOCs组分，避免了气溶胶电离仅集中于表面组分的弊端，能够以更高的电离效率对内部的VOCs组分进行充分分析；
[0020]3、本专利技术提供的大气颗粒物在线质谱分析装置，通过三级空气动力学透镜及10min的采样时间富集样品中的颗粒物，提高了样品中痕量物质被检测到的可能性；
[0021]4、本专利技术提供的大气颗粒物在线质谱分析装置，通过对加热气流温度的调控，实现了仅提取VOCs组分，并对不同VOCs组分谱图在时间尺度上的分离。
附图说明
[0022]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术中大气颗粒物在线质谱分析装置的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术中透镜进样模块的剖面图；
[0025]图3为本专利技术中离子化模块的剖面图；
[0026]图中：1
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透气载纸、2
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透镜进样模块、21
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进样通道、22
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进样口、23
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余气排放口、24
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透镜一、25
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透镜二、26
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透镜三、3
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离子化模块、31
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外壳体、32
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加热气流通道、33
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nano喷针、34
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废气排放口、35
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质谱检测器锥口、36
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离子化腔室、4
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载纸转轮。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]本专利技术的目的是提供一种大气颗粒物在线质谱分析装置，以解决现有技术存在的问题。
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0030]本实施例中的大气颗粒物在线质谱分析装置，如图1
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图3所示，包括透气载纸1、透镜进样模块2、离子化模块3和载纸转轮4；
[0031]透气载纸1依次穿过透镜进样模块2和离子化模块3的底部内腔，且透气载纸1由载纸转轮4驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气颗粒物在线质谱分析装置，其特征在于：包括透气载纸、透镜进样模块、离子化模块和载纸转轮；所述透气载纸依次穿过所述透镜进样模块和所述离子化模块的底部内腔，且所述透气载纸由所述载纸转轮驱动实现横向移动；所述透镜进样模块包括进样通道和透镜组，所述进样通道的顶部和底部分别为进样口和余气排放口，所述透镜组包括竖向依次排列于所述进样通道内的多个透镜，各所述透镜的中心处设置有通孔，所述透气载纸位于所述透镜组的底部并与最底部的透镜相对；所述离子化模块包括外壳体、加热气流通道、nano喷针、废气排放口和质谱检测器锥口，所述外壳体的内部为离子化腔室，所述加热气流通道设置于所述外壳体的底部，所述nano喷针由所述外壳体的顶部一侧插入所述离子化腔室内，所述nano喷针的针尖出口与所述加热气流通道的出气口相对，所述透气载纸位于所述nano喷针的针尖出口与所述加热气流通道的出气口之间，所述废气排放口设置于所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，张玮，
申请(专利权)人：广东智普生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：