大连化物所超高灵敏离子迁移谱研究取得新进展

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分享： 2015/07/22 09:48:41

导读：近日，中国科学院大连化学物理研究所快速分离与检测研究组(102组)陈创、李海洋等人利用脉冲离子富集技术，成功研制了一种超高灵敏离子迁移谱。相关结果发表在美国化学会Analytical Chemistry上(doi: 10.1021/acs.analchem.5b01737)。

　　近日，中国科学院大连化学物理研究所快速分离与检测研究组(102组)陈创、李海洋等人利用脉冲离子富集技术，成功研制了一种超高灵敏离子迁移谱。相关结果发表在美国化学会Analytical Chemistry上(doi: 10.1021/acs.analchem.5b01737)。

　　离子迁移谱作为一种高灵敏快速分离检测技术，在炸药探测、化学战剂预警等领域发挥着非常重要的作用。然而，为了保证可以接受的分辨能力，离子迁移谱通常使用每20 ms周期内开启200 μs的离子门向离子迁移管中注入离子用于分离和检测。这种工作模式对离子源所产生离子的利用效率极低，仅为1%，不利于离子迁移谱灵敏度的进一步提高。

　　为了提高对离子源中离子的利用效率，研究人员在离子源和离子门之间的电极上施加一个与离子门开门脉冲同步的高压脉冲。在离子门开启的时间间隔内，该高压脉冲将电离区的电场强度快速提高10到20倍，驱动其间的离子全部通过离子门进入到离子迁移管中。实验结果显示，该技术可以在保证离子迁移谱原有分辨能力的前提下，将离子源中离子的利用效率由原来的1%提高到20%左右，极大地提高灵敏度。例如，对Sarin毒剂模拟剂DMMP的检测限由原来的5 ppbv降低到200 pptv，灵敏度提高了25倍。该技术实施简单，无需对已有离子迁移管进行任何硬件改进。

　　本次研究是继早期研制开发负离子光电离源(Anal. Chem., 2010, 82, 4151)后的又一次新进展。以上研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。