废气气溶胶形成过程:
· 烟尘核心颗粒吸附气态化合物;
· 形成硬核颗粒及含液颗粒;
· 吸附氧化产物和硫酸盐等。
HELIOS:红外辐射蒸发装置
SICRIT:流过式介质通路放电源
快速广谱软电离有机成分尤其是中性(如烷烃、萜烯类、多环芳烃等)化合物
· 无需溶剂及辅助性气体
· 灵敏度高达 ppt 级别
· 全天候24/7在线运行
LTQ-MS:离子阱质谱
· Thermo Fisher LTQ
汽油燃料摩托车废气检测结果:
· 烷烃类+烯烃类,m/z 57, 71, 85, 99, 113,127
· 环烷烃类,m/z 69, 83, 97, 111, 125, 139
· 烷基苯类,m/z 79, 93, 107, 121, 135
汽车尾气经 HELIOS/SICRIT/MS 系统检测流程图
上图:绿线表示汽车运行速度梯度,红线表示尾气总离子流图(TIC)。
下图:汽车冷启动、运行状态下 CO 浓度、烷烃类化合物强度变化曲线。
HELIOS/SICRIT-MS 系统监测汽车尾气中 40 nm 颗粒物检出的化合物种类,以及40 nm 颗粒物浓度变化对化合物检出强度的影响。
m/z 117 炔基苯异构体 (C9H8) M+1
m/z 159 炔基苯异构体 (C12H14) M+1
m/z 80 苯 M+2
m/z 101 庚烷异构体或含氧HC,环己醇 M+1
m/z 115 辛烷异构体或含氧HC,环己烷甲醇 M+1
m/z 214 己基萘异构体 M+2
总体40 nm 颗粒物浓度越高,上述化合物检出强度越高。
HELIOS/SICRIT-MS 系统监测汽车尾气中10 nm 颗粒物检出的化合物种类,以及10 nm 颗粒物浓度变化对化合物检出强度的影响。
m/z 69 戊二烯、戊炔或环戊烯 M+1
m/z 73 未燃戊烷 M+1
m/z 111 辛二烯,或者辛炔 M+1
m/z 129 未燃壬烷 M+1
m/z 143 未燃癸烷 M+1
总体10 nm 颗粒物浓度越高,上述化合物检出强度越高。
结果表明:HELIOS/SICRIT-MS 质谱鼻可在线表征气溶胶体系的化学组成。化学物质类型与尾气气溶胶的粒径正相关。该质谱鼻经济、高效、高敏、准确,可用于实时在线监测汽车及摩托车尾气中的烷烃、烯烃、苯等有害产物,对车企和环保部门进行空气质量监测具高度实用价值。
● 文献来源:
Klemens M. Thaler, Christoph Haisch,et al. HELIOS/SICRIT/mass spectrometry for analysis of aerosols in engine exhaust. Aerosol Science and Technology. 2021, Vol. 55, No. 8, 886-900
https://doi.org/10.1080/02786826.2021.1909699
文章来源:华质泰科服务平台 微信公众号
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