氢燃料电池杂质分析利器——谱育科技Pre 4000 大气预浓缩仪-GC-MS联用技术

聚光科技

2024/09/27 18:30

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为了加强对氢燃料电池中氢气杂质水平的管控，保证燃料氢的品质和燃料电池的使用寿命，国家于2024年7月24日发布了《质子交换膜燃料电池汽车用氢气含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定气相色谱法》（GB/T 44243-2024），并于2024年11月1日开始实施。

标准中推荐的大气预浓缩仪可对目标物进行浓缩富集，并采用气相色谱-硫化学发光检测器（GC-SCD）分析7种有机硫化物、GC-MS分析甲醛和8种有机卤化物，需要同时使用SCD和MS两种检测器分析这16种物质，仪器配置和操作上具有较高要求。

谱育科技解决方案

传统的大气预浓缩仪普遍采用液氮制冷以达到富集和冷聚焦VOCs的目的，但使用液氮不但成本较高、运输不便，而且具有一定的危险性。

聚光科技自主孵化子公司谱育科技Pre 4000 大气预浓缩仪结合EXPEC 3750 GC-MS，仅需一个质谱检测器，就可同时完成16种目标物的分离和分析，创新解决电池中有机硫化物、甲醛和有机卤化物同时检测难题，助力氢燃料电池杂质分析。

Pre 4000和EXPEC 3750的联用图

斯特林制冷技术，最低温可达-180℃

系统流路全惰性化，降低管路吸附

大体积进样和二次聚焦，提高分析灵敏度

仅需MS检测器，一次进样分析所有目标物

Pre 4000 大气预浓缩仪

采用创新的斯特林制冷技术，开机即用，冷阱温度低至-180℃，完美替代液氮制冷，极大地提高了大气预浓缩仪使用的便利性。

EXPEC 3750 GC-MS

配备高温惰性离子源，减少分析过程中物质的吸附；全钼金属预四极杆，有效避免边缘场效应；全钼金属材质高精度主四极杆，无需控温即可长期稳定分析；多重离轴通道式打拿极检测系统，有效避免中性粒子干扰，提高仪器灵敏度。

Pre 4000三级冷阱原理图

分析结果

有机硫化物、甲醛和有机卤化物总离子流色谱图

注：1：硫化氢，2：甲醛，3：羰基硫，4：一氯甲烷，5：一溴甲烷，6：一氟三氯甲烷，7：乙硫醇，8：二甲基硫醚，9：二氯甲烷，10：二硫化碳，11：顺-1,2-二氯乙烯，12：三氯甲烷，13：噻吩，14：二甲基二硫醚，15：四氯乙烯，16：氯苯

部分物质标准曲线拟合图左右滑动查看更多

16种物质的分析结果

总结

本方案采用Pre 4000 大气预浓缩仪结合EXPEC 3750 GC-MS分析氢燃料中的7种有机硫化物、甲醛和8种有机卤化物，方法检出限在3.40 pmol/mol~84.2 pmol/mol之间，线性R2在0.9966~0.9999之间，精密度在0.88%~5.47%之间，方法检出限、线性和精密度良好，满足《质子交换膜燃料电池汽车用氢气含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定气相色谱法》（GB/T 44243-2024）标准中的要求。方案可为氢燃料的分析检测提供方法参考，为氢燃料电池的研发和后续使用提供有力保障。