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环境研究院侯可勇教授团队在光致化学电离质谱在线高灵敏检测海水中有机胺研究领域取得突破性进展

发布日期:2024年10月10日 点击次数:

近日,环境研究院侯可勇教授研究团队在光致化学电离质谱在线高灵敏检测海水中有机胺研究领域取得突破性进展,相关成果以“Rapid Detection of Trace Organic Amines in Seawater: An Innovative Approach Using Photoelectron-Induced Chemical Ionization TOFMS with Online Derivatization and Dynamic Purging-Release Techniques”为题,发表在Analytical Chemistry期刊上。环境研究院博士研究生郭英哲为该论文第一作者,厉梅博士与侯可勇教授为该论文通讯作者,山东大学环境研究院为第一完成单位和通讯单位。

有机胺(OAs)因其独特的酸碱中和特性,在新粒子成核及二次有机气溶胶(SOAs)形成等环境化学领域中发挥着至关重要的作用。研究表明,海洋通过海气界面交换贡献了约30%的大气OAs,因此海气界面的有机胺交换非常重要,不容忽视。虽然现有方法在测量气相OAs方面取得了进展,然而如何实现海水中OAs的快速高灵敏测量依然是环境科学及分析化学领域的一个难点和挑战。

本工作基于研究团队自主研发的飞行时间质谱仪,发展了一种光电子诱导化学电离源结合在线衍生及动态吹扫-释放技术实现了海水中二甲胺(DMA)、二乙胺(DEA)、三甲胺(TMA)和三乙胺(TEA)共4种痕量OAs的高灵敏快速检测。本研究的创新点主要包括:首先,利用次氯酸钠将溶解性高、极性强、难挥发的DMA和DEA在线衍生为易挥发的[DMA-H+Cl]和[DEA-H+CI];其次,利用动态吹扫产生的大量微气泡将海水中OAs及其衍生物迅速释放至气相中;最后,本工作利用光电子电离吹扫气中水蒸气,获得了(H2O)n·H+试剂离子,通过光电子诱导化学电离实现了OAs的高灵敏检测。

本方法仅需5 mL海水样品,检测时间小于5 min,DMA、DEA、TMA、TEA4种OAs的定量限(S/N=10)分别为1.1 nmol/L、0.68 nmol /L、0.85 nmol /L、0.49 nmol /L,与传统方法相比,该方法灵敏度提高了5倍以上并且分析时间缩短了21.7%。随后,利用该方法对5个典型海洋环境的15个海水样品进行了分析,定量测定了其OAs浓度,证明了该方法在海水中痕量OAs分析中的实用性和可靠性。

上述工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、泰山青年学者等多个项目资助。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.

【作者:厉梅 侯可勇摄影:来源:环境研究院责任编辑:刘铭杰 赵玉洁】