基于固相萃取/微萃取技术的PM 2.5 中有机物解析方法研究
发布时间：2021-03-17 10:43
有机物是了解PM2.5污染特征和生成机制的关键污染物。本研究选择清华园观测点,基于固相微萃取（SPME）、固相萃取（SPE）与气相色谱质谱（GC-MS）和串联质谱（GC-MS/MS）联用技术,分析了PM2.5中有机物的主要组成;结合相关性和聚类分析、密度泛函理论计算、特征污染物比值等手段,探究了北京PM2.5中的有机物的污染特征和大气光化学反应机制。采用SPME-GC-MS方法,评价了5种单一溶剂和2种混合溶剂的萃取效果,发现单一溶剂分级提取的方式可以提高对PM2.5中有机物的提取效果,由此建立了SPME-GC-MS/MS分析PM2.5中16种多环芳烃的方法。发现北京冬季重污染过程中硝基苯酚与NO2浓度和环境湿度关系密切,苯酚类化合物在夜间发生硝化反应是硝基苯酚污染物生成的主要机制;萘在大气中优先发生羟基化反应生成萘酚,三环PAHs的氧化产物可能通过氢/电荷转移发生酮式与烯醇式结构分子重排互变生成羟基化产物。建立了选择性SPE柱后衍生分离有机酸和非酸性组分的新方法,分离出17种...
【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 有机气溶胶的研究
1.2.1 有机气溶胶质量浓度变化特征研究
1.2.2 有机气溶胶的组成研究
1.3 有机气溶胶的检测技术
1.3.1 有机气溶胶的在线检测
1.3.2 有机气溶胶的离线检测
1.3.3 有机气溶胶样品前处理技术
1.4 研究目的与意义
1.5 研究内容与技术路线
第2章 基于固相微萃取（SPME）提高有机物解析率的方法研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 仪器与试剂
2.5样品采集"> 2.2.2 PM2.5样品采集
2.2.3 碳质组分测定
2.2.4 气象数据观测
2.2.5 标准溶液的配制
2.2.6 溶剂萃取
2.2.7 SPME方法
2.2.8 气质联用条件
2.3 结果与讨论
2.3.1 SPME萃取有机组分识别
2.3.2 有机溶剂的萃取效果评价
2.5中的PAHs"> 2.3.3 SPME-GC-MS/MS联用检测PM2.5中的PAHs
2.5中PAHs污染特征分析"> 2.3.4 北京冬季典型重污染过程PM2.5中PAHs污染特征分析
2.4 本章小结
第3章 选择性固相萃取（SPE）柱后衍生分离有机酸和非酸性组分的方法研究
3.1 引言
3.2 试验部分
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 样品前处理
3.2.3 Quatto micro GC-串联四极杆气质联用条件
3.2.4 方法质量控制
3.3 结果与讨论
3.3.1 工作曲线与方法检测限
3.3.2 固相萃取条件优化
3.3.3 柱流速的选择
3.3.4 SPE柱和淋洗液的选择
3.3.5 洗脱液的选择和优化
3.3.6 衍生化反应条件正交试验优化
3.3.7 方法准确度与精密度
3.4 本章小结
第4章 挥发性和半挥发性芳香族化合物生成机制分析
4.1 引言
4.2 结果与讨论
2.5污染特征分析"> 4.2.1 PM2.5污染特征分析
4.2.2 苯酚类化合物污染特征分析
4.2.3 化学添加剂污染特征分析
4.2.4 硝基苯酚类化合物生成机制分析
4.2.5 二环PAHs污染特征分析
4.2.6 氮杂芳环化合物污染特征分析
4.2.7 三环PAHs污染特征分析
4.2.8 VOACs和SVOACs的生成机制分析
4.3 本章小结
第5章 北京冬季典型重污染过程有机酸生成机制分析
5.1 2013年1月有机酸和FAMEs的浓度分布特征
5.1.1 2013年1月有机酸和FAMEs的相关性和排放源分析
5.1.2 DCAs和AMAs的相关性和排放源分析
2.5和有机碳的关系分析"> 5.2 有机酸与PM2.5和有机碳的关系分析
2.5和OC中的分布特征"> 5.2.1 有机酸在PM2.5和OC中的分布特征
2.5气溶胶老化速度之间的关系分析"> 5.3 有机酸与PM2.5气溶胶老化速度之间的关系分析
2.5气溶胶老化速度之间的关系分析"> 5.3.1 不饱和脂肪酸与PM2.5气溶胶老化速度之间的关系分析
5.3.2 有机酸的老化速率分析
5.4 本章小结
第6章 北京冬季典型重污染过程非酸性有机物污染特征分析
6.1 引言
6.2 脂肪烃污染特征分析
6.2.1 正构烷烃污染特征分析
6.2.2 脂肪醇污染特征分析
6.3 多环芳烃污染特征分析
6.3.1 PAHs污染特征分析
6.3.2 含氧多环芳烃污染特征分析
6.3.3 氮杂芳环类化合物污染特征分析
6.3.4 酞酸酯类化合物污染特征分析
6.4 北京冬季重污染过程有机物污染特征分析
6.5 本章小结
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
2.5中的有机物汇总表（2013年1月，北京）">附录 基于SPME和SPE方法解析PM2.5中的有机物汇总表（2013年1月，北京）
本文编号：3087019
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【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 有机气溶胶的研究
1.2.1 有机气溶胶质量浓度变化特征研究
1.2.2 有机气溶胶的组成研究
1.3 有机气溶胶的检测技术
1.3.1 有机气溶胶的在线检测
1.3.2 有机气溶胶的离线检测
1.3.3 有机气溶胶样品前处理技术
1.4 研究目的与意义
1.5 研究内容与技术路线
第2章 基于固相微萃取（SPME）提高有机物解析率的方法研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 仪器与试剂
2.5样品采集"> 2.2.2 PM2.5样品采集
2.2.3 碳质组分测定
2.2.4 气象数据观测
2.2.5 标准溶液的配制
2.2.6 溶剂萃取
2.2.7 SPME方法
2.2.8 气质联用条件
2.3 结果与讨论
2.3.1 SPME萃取有机组分识别
2.3.2 有机溶剂的萃取效果评价
2.5中的PAHs"> 2.3.3 SPME-GC-MS/MS联用检测PM2.5中的PAHs
2.5中PAHs污染特征分析"> 2.3.4 北京冬季典型重污染过程PM2.5中PAHs污染特征分析
2.4 本章小结
第3章 选择性固相萃取（SPE）柱后衍生分离有机酸和非酸性组分的方法研究
3.1 引言
3.2 试验部分
3.2.1 仪器与试剂
3.2.2 样品前处理
3.2.3 Quatto micro GC-串联四极杆气质联用条件
3.2.4 方法质量控制
3.3 结果与讨论
3.3.1 工作曲线与方法检测限
3.3.2 固相萃取条件优化
3.3.3 柱流速的选择
3.3.4 SPE柱和淋洗液的选择
3.3.5 洗脱液的选择和优化
3.3.6 衍生化反应条件正交试验优化
3.3.7 方法准确度与精密度
3.4 本章小结
第4章 挥发性和半挥发性芳香族化合物生成机制分析
4.1 引言
4.2 结果与讨论
2.5污染特征分析"> 4.2.1 PM2.5污染特征分析
4.2.2 苯酚类化合物污染特征分析
4.2.3 化学添加剂污染特征分析
4.2.4 硝基苯酚类化合物生成机制分析
4.2.5 二环PAHs污染特征分析
4.2.6 氮杂芳环化合物污染特征分析
4.2.7 三环PAHs污染特征分析
4.2.8 VOACs和SVOACs的生成机制分析
4.3 本章小结
第5章 北京冬季典型重污染过程有机酸生成机制分析
5.1 2013年1月有机酸和FAMEs的浓度分布特征
5.1.1 2013年1月有机酸和FAMEs的相关性和排放源分析
5.1.2 DCAs和AMAs的相关性和排放源分析
2.5和有机碳的关系分析"> 5.2 有机酸与PM2.5和有机碳的关系分析
2.5和OC中的分布特征"> 5.2.1 有机酸在PM2.5和OC中的分布特征
2.5气溶胶老化速度之间的关系分析"> 5.3 有机酸与PM2.5气溶胶老化速度之间的关系分析
2.5气溶胶老化速度之间的关系分析"> 5.3.1 不饱和脂肪酸与PM2.5气溶胶老化速度之间的关系分析
5.3.2 有机酸的老化速率分析
5.4 本章小结
第6章 北京冬季典型重污染过程非酸性有机物污染特征分析
6.1 引言
6.2 脂肪烃污染特征分析
6.2.1 正构烷烃污染特征分析
6.2.2 脂肪醇污染特征分析
6.3 多环芳烃污染特征分析
6.3.1 PAHs污染特征分析
6.3.2 含氧多环芳烃污染特征分析
6.3.3 氮杂芳环类化合物污染特征分析
6.3.4 酞酸酯类化合物污染特征分析
6.4 北京冬季重污染过程有机物污染特征分析
6.5 本章小结
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
2.5中的有机物汇总表（2013年1月，北京）">附录 基于SPME和SPE方法解析PM2.5中的有机物汇总表（2013年1月，北京）
本文编号：3087019
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