便携式TOFMS中VOCs快速富集冷阱研制及其应用研究
发布时间：2020-12-05 00:07
挥发性有机物（VOCs）是指常压下以气体形式存在的一类有机化合物,是大气中二次有机气溶胶的主要前体物,对人体健康和生态环境有较大危害,因此发展快速高效的VOCs检测方法具有重要的意义。飞行时间质谱（TOFMS）具有结构简单、分析速度快、质量范围宽等特点,同时可实现VOCs的在线监测,实时反映大气中VOCs时空分布特征,为从源头治理有机污染物提供了有效的分析手段。然而,大气中VOCs浓度较低,一般在pptvppbv量级,现场便携式TOFMS很难对其直接检测。本研究将便携式TOFMS和冷阱技术联用,实现了大气环境低浓度VOCs的在线检测。论文介绍了TOFMS的结构和工作原理,分析了影响TOFMS性能的主要因素,并由此研制了一台真空紫外（VUV）光电离便携式TOFMS,机体长宽高为37 cm×33 cm×20 cm,总重量为17 kg,在m/z 92处质量分辨率优于1100,对常见苯系物的检测限可达ppbv量级。该便携式TOFMS的电离源有两种模式:单光子电离模式（SPI）和光电子电离模式（PEI）。在SPI模式下,样品分子吸收VUV灯发射的光子（10.6 eV）被软电...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 挥发性有机物概述
1.2.1 挥发性有机物来源
1.2.2 挥发性有机物的研究现状
1.2.3 挥发性有机物前处理技术
1.2.3.1 吸附管采样技术
1.2.3.2 容器采样技术
1.2.3.3 气袋采样技术
1.2.3.4 固相微萃取技术
1.2.3.5 膜进样技术
1.2.3.6 冷阱采样技术
1.3 挥发性有机物在线检测技术
1.3.1 色谱
1.3.2 光谱
1.3.3 化学传感器
1.3.4 质谱
1.4 在线监测质谱仪的质量分析器
1.4.1 磁式质量分析器
1.4.2 离子阱质量分析器
1.4.3 四极杆质量分析器
1.4.4 飞行时间质量分析器
1.5 电离源
1.5.1 电子轰击源（EI）
1.5.2 化学电离（CI）
1.5.3 光电离（PI）
1.6 本研究的目的、主要内容及意义
第二章 便携式TOFMS的研制
2.1 引言
2.2 便携式TOFMS的工作原理及性能参数
2.2.1 TOFMS结构及其原理
2.2.2 TOFMS主要性能参数
2.2.2.1 分辨率
2.2.2.2 灵敏度
2.3 便携式TOFMS的设计
2.3.1 真空系统
2.3.2 进样系统
2.3.3 电离源
2.3.4 传输区
2.3.5 双场加速区
2.3.6 无场飞行区
2.3.7 反射器
2.3.8 离子检测器
2.3.9 质谱整机安装
2.4 仪器的分辨率
2.5 仪器灵敏度
2.6 本章小结
第三章 快速富集电冷阱研制
3.1 引言
3.2 实验器材的选择
3.3 样品前处理装置冷阱的研制
3.3.1 冷阱的结构及其原理
3.3.2 真空系统
3.3.3 进样和反吹系统
3.3.4 低温富集和热解吸系统
3.3.5 传动系统
3.3.6 冷阱装配
3.4 冷阱的工作流程
3.5 冷阱参数的优化
3.5.1 实验装置
3.5.2 实验试剂
3.5.3 载气优化
3.5.4 流量计校准
3.5.5 采样流速和捕集阱穿透测试
3.5.6 进样流速
3.5.7 热解吸温度
3.5.8 定量曲线
3.5.9 冷阱富集效率
3.5.10 回收率
3.6 多组分混合气检测
3.7 室内环境空气检测
3.8 本章小结
第四章 高压绝缘电器带电运行安全检测系统
4.1 引言
6及其分解产物的性质"> 4.2 SF6及其分解产物的性质
6背景气体的检测"> 4.3 SF6背景气体的检测
4.4 SF-6分解产物的特征峰
4.5 冷阱对分解产物的检测效率
4.6 分解产物定量曲线
4.7 本章小结
第五章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：2898491
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 挥发性有机物概述
1.2.1 挥发性有机物来源
1.2.2 挥发性有机物的研究现状
1.2.3 挥发性有机物前处理技术
1.2.3.1 吸附管采样技术
1.2.3.2 容器采样技术
1.2.3.3 气袋采样技术
1.2.3.4 固相微萃取技术
1.2.3.5 膜进样技术
1.2.3.6 冷阱采样技术
1.3 挥发性有机物在线检测技术
1.3.1 色谱
1.3.2 光谱
1.3.3 化学传感器
1.3.4 质谱
1.4 在线监测质谱仪的质量分析器
1.4.1 磁式质量分析器
1.4.2 离子阱质量分析器
1.4.3 四极杆质量分析器
1.4.4 飞行时间质量分析器
1.5 电离源
1.5.1 电子轰击源（EI）
1.5.2 化学电离（CI）
1.5.3 光电离（PI）
1.6 本研究的目的、主要内容及意义
第二章 便携式TOFMS的研制
2.1 引言
2.2 便携式TOFMS的工作原理及性能参数
2.2.1 TOFMS结构及其原理
2.2.2 TOFMS主要性能参数
2.2.2.1 分辨率
2.2.2.2 灵敏度
2.3 便携式TOFMS的设计
2.3.1 真空系统
2.3.2 进样系统
2.3.3 电离源
2.3.4 传输区
2.3.5 双场加速区
2.3.6 无场飞行区
2.3.7 反射器
2.3.8 离子检测器
2.3.9 质谱整机安装
2.4 仪器的分辨率
2.5 仪器灵敏度
2.6 本章小结
第三章 快速富集电冷阱研制
3.1 引言
3.2 实验器材的选择
3.3 样品前处理装置冷阱的研制
3.3.1 冷阱的结构及其原理
3.3.2 真空系统
3.3.3 进样和反吹系统
3.3.4 低温富集和热解吸系统
3.3.5 传动系统
3.3.6 冷阱装配
3.4 冷阱的工作流程
3.5 冷阱参数的优化
3.5.1 实验装置
3.5.2 实验试剂
3.5.3 载气优化
3.5.4 流量计校准
3.5.5 采样流速和捕集阱穿透测试
3.5.6 进样流速
3.5.7 热解吸温度
3.5.8 定量曲线
3.5.9 冷阱富集效率
3.5.10 回收率
3.6 多组分混合气检测
3.7 室内环境空气检测
3.8 本章小结
第四章 高压绝缘电器带电运行安全检测系统
4.1 引言
6及其分解产物的性质"> 4.2 SF6及其分解产物的性质
6背景气体的检测"> 4.3 SF6背景气体的检测
4.4 SF-6分解产物的特征峰
4.5 冷阱对分解产物的检测效率
4.6 分解产物定量曲线
4.7 本章小结
第五章 总结及展望
5.1 总结
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
本文编号：2898491
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