专利名称：基于离子液体采集空气中污染物的热脱附-气相-质谱联用的方法
技术领域：
本发明属于空气中污染物的分析检测领域，特别是涉及用于采集空气中污染物的一种富集材料——离子液体。
背景技术：
室温离子液体指在室温及邻近温度下由有机阳离子和无机(有机)阴离子组成的特殊盐类物质。它是一种新型的有机溶剂，也是一种功能材料。离子液体的出现给富集空气中的污染物提供了一个新的选择。从结构上看，离子液体具有丰富的电子云和空轨道，理论上与室内空气中常见的污染物有很好的相容性，更可贵的是离子液体具有可调节性，可通过选择适当的阴离子或调节阳离子来改善离子液体的物理性质和化学性质。因此，我们可根据目标污染物的结构，选择合适的离子液体或者根据需要合成新的离子液体来富集目标化合物，这对于拓展现有离子液体的应用领域也是极有意义的。空气中污染物的气相色谱-质谱联用检测方法与样品的前处理具有重要关系，前处理的方法是否科学直接影响分析的结果，所以前处理技术对样品的分析是很重要的。目前常用的前处理方法主要有固相萃取法、液液萃取法、超声萃取法、索氏提取法、热脱附法等，热脱附法使用溶剂较少，且操作简单方便，所以本方法根据离子液体性质设计合适的采样方式，建立热脱附-气相-质谱联用的检测方法
发明内容
为简单有效的检测空气中的污染物，本发明提供了一种新型的功能性的材料——离子液体，建立了热脱附-气相色谱质谱联用的检测方法，该方法包含以下步骤:1.离子液体吸附管的制备将离子液体和白色担体以质量比1:10 1:25混合均匀，称取该混合物100 130mg填入吸附空管中，两端用玻璃棉堵塞，将装填好的吸附管以230 280°C (低于离子液体热分解点)进行活化。以He2作载气,在60 IOOmL ^mirT1的流速下活化20 30min,以除去杂质。活化结束后，吸收管的温度在不间断He2气流的情况下降至室温，取出，放入干燥器备用。2.工作曲线的制备用微量进样器分别准确吸取I μ I不同浓度的混合标准溶液，注入上述离子液体吸附管中，在热脱附及色谱质谱条件进行测定，以物质浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制工作曲线。3.采样经活化的离子液体吸附管与大气采样仪连接以0.5 lL/min的速率在房间内采样 45 99min。4.分析
离子液体吸附管采集的样品直接放入热脱附-气相色谱-质谱仪中进行分析。本方法热脱附采用二阶段脱附模式，脱附气体为氦气；第一阶段样品管脱附，脱附温度250 280°C，脱附时间15 30min，脱附流速50 80ml/min ;冷阱捕集温度-10 IO0C (在这个温度范围内，目标化合物才能较好的检测出来，若低于-10°C，DEHP和PBDE-47则不能检测出来)；第二阶段冷阱脱附，脱附温度230 280°C，脱附时间I 5min，升温速率40 99°C /s，阱前分流比O 9，阱后分流比O 9 ;六通阀温度230 280°C，传输线温度230 280°C。本方法气相色谱柱使用即-51^色谱柱(3011^0.25mmX0.25 μ m);载气为氦气(纯度为99.995%)，流速1.0ml/min ;初始柱温为110°C，以30°C /min程序升温至210°C，保持15min,再以30°C /min程序升温至250°C，保持IOmin (在此程序升温的条件下，DEHP和PBDE-47能够较好的分离)。传输线温度250°C ；EI源，电子能量70eV，离子源温度250°C ；质量扫描范围:m/z35 500,选择离子扫描方式。本方法操作简单，易于掌握，不需要溶剂提取，减少了有机溶剂带来的二次污染，且省时有效，可有效控制和检出离子液体所富集的空气中的污染物。
图1空白对照[bmim] [ N T F 2]的GC-MS图谱:说明使用本方法离子液体本身没有可被检出的有机污染物。图2混合对照品的GC-MS图谱:说明使用本方法混合标准对照品的分离和质谱识别情况。图3富集空气中污染物的GC-MS图谱:说明使用本方法，测定空气中所含有的P AE s及P B D E s的情况。
具体实施方式
1.实验材料及药品1.1实验药品室温离子液体[BMIm]NTf2 (中国科学院兰州物理化学研究所绿色化学与催化中心)7 种标准物质(DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP, PBDE-28、PBDE-47) (99.4% 美国Accustandard)),甲醇(HPLC 色谱纯 J&K Chemical), 102 酸洗白色担体(60 80 目)(天津博瑞健合色谱技术有限公司)。1.2实验仪器及设备气相色谱(Gaschromatograph)型号 Charus6OOPerkin Elme 公司；自动热脱附仪(Auto Thermal Desorbers)型号 Turbomtrix350Perkin Elme 公司；质谱(MassSpectrometer)型号 Charus6OOT Perkin Elme 公司；QC-2型大气采样仪(北京三环劳动科贸有限公司)；电子分析天平:SartoriusBS110S,精度 0.0OOlg。2.方法建立2.1色谱-质谱条件的确立
HP-5MS 色谱柱(30mX0.25mmX0.25 μ m);载气为氦气(纯度为 99.995%)，流速
1.0ml/min ;初始柱温为110°C，以30°C /min程序升温至210°C，保持15min，再以30°C /min程序升温至250°C，保持15min。传输线温度250°C ；EI源，电子能量70eV，离子源温度2500C ;质量扫描范围:m/z35 500，选择离子扫描方式。2.2ATD条件的确立二阶段脱附模式，脱附气体为氦气；第一阶段样品管脱附，脱附温度280°C，脱附时间15min，脱附流速50ml/min ;冷阱捕集温度(TC，第二阶段冷阱脱附，脱附温度280°C，脱附时间5min，升温速率40°C /s，阱前阱后均无分流；六通阀温度230°C，传输线温度280°C。3.工作曲线的绘制准确称取DMP、DEP、DBP、BBP、DEHP各0.lg，用甲醇溶解并定容25ml容量瓶中，配制成4g/l的储备液；将50mgPBDE-47用甲醇定量转移至25ml的容量瓶中，配制成2g/l的储备液；将Iml浓度为50mg/l的PBDE-28全部转移至5ml容量瓶中，配制成10mg/l储备液；用甲醇作溶剂，将上述储备液过稀释配制成0.l、0.3、1.5、3、5、10mg/l系列浓度
的标准混合溶液，于4°C冰箱中存储以备使用。称取白色担体和[BMM]NTf2，以质量比1:15混合均匀，在马弗炉中于280°C烘烤3h。分别称取IOOmg的混合物填入20根空 管中，两端用玻璃棉堵塞，将装好的吸附管用热脱附仪活化30min，使其中的干扰物质脱附出来，活化好的吸附管在仪器上不得有杂质检出。用微量进样器分别准确吸取I μ I不同浓度的混合标准溶液，注入上述离子液体吸附管中，在热脱附及色谱质谱条件进行测定，绘制工作曲线。线性方程如表3.1表3.1线性方程
权利要求
1.基于离子液体采集空气中污染物的热脱附-气相-质谱联用的方法，其特征在于: 离子液体吸附管与大气采样仪连接采样后直接放入热脱附-气相色谱-质谱仪中进行分析，制备工作曲线； 其中离子液体吸附管的制备方法如下: 将离子液体和白色担体以质量比1:10 1:25混合均匀，称取该混合物100 130mg填入吸附空管中，两端用玻璃棉堵塞，将装填好的吸附管以230 280°C进行活化；以He2作载气，在60 IOOmL mirT1的流速下活化20 30min,以除去杂质；活化结束后，吸收管的温度在不间断He2气流的情况下降至室温，取出，放入干燥器备用。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的离子液体为咪唑类离子液体。
3.按照权利要求1，采样方法为，经活化的离子液体吸附管与大气采样仪连接以0.5 lL/min的速率在室内采样空气45 99min。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，热脱附采用二阶段脱附模式，脱附气体为氦气；第一阶段样品管脱附，脱附温度230 280°C，脱附时间15 30min，脱附流速50 80ml/min ;冷阱捕集温度_10 10°C，第二阶段冷阱脱附，脱附温度250 300°C，脱附时间I 5min，升温速率40 99°C /s,阱前分流比O 9，阱后分流比O 9 ;六通阀温度230 2800C，传输线温度 230 280°C。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，气相色谱柱使用HP-5MS色谱柱；载气为氦气，流速1.0ml/min ;初始柱温为110°C,以30°C /min程序升温至210°C,保持15min,再以30°C /min程序升温至250°C，保持IOmin ;传输线温度250°C ；EI源，电子能量70eV，离子源温度250°C ;质量扫描范围:m/z35 500，选择离子扫描方式。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，制备工作曲线时，用微量进样器分别准确吸取1μ I不同浓度的混合标准溶液，注入制备好的离子液体吸附管中，在热脱附及色谱质谱条件下进行测定，绘制工作曲线。
全文摘要
基于离子液体采集空气中污染物的热脱附-气相-质谱联用的方法属于空气中污染物的分析检测领域。其中离子液体吸附管的制备方法如下将离子液体和白色担体以质量比1:10～1:25混合均匀，称取该混合物100～130mg填入吸附空管中，两端用玻璃棉堵塞，将装填好的吸附管以230～280℃进行活化；以He2作载气，在60～100mL·min-1的流速下活化20～30min，以除去杂质；活化结束后，吸收管的温度在不间断He2气流的情况下降至室温，取出，放入干燥器备用。本方法操作简单，易于掌握，不需要溶剂提取，减少了有机溶剂带来的二次污染，且省时有效，可有效控制和检出离子液体所富集的空气中的污染物。
文档编号G01N30/88GK103197023SQ201310150070
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月20日 优先权日2013年4月20日
发明者孙东玲, 王小逸, 赵靖强, 林兴桃, 客慧明 申请人:北京工业大学