CN110487884A - 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法 - Google Patents

一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110487884A
CN110487884A CN201811412003.0A CN201811412003A CN110487884A CN 110487884 A CN110487884 A CN 110487884A CN 201811412003 A CN201811412003 A CN 201811412003A CN 110487884 A CN110487884 A CN 110487884A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion
gas
migration area
application method
transference tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811412003.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110487884B (zh
Inventor
陈创
李海洋
王卫国
蒋丹丹
陈红
厉梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201811412003.0A priority Critical patent/CN110487884B/zh
Publication of CN110487884A publication Critical patent/CN110487884A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110487884B publication Critical patent/CN110487884B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622—Ion mobility spectrometry

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

本发明公开一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法，其基于大气压分子离子反应机理中的电离抑制效应，利用质子亲和势的差异实现复杂样品中不同化合物的先后离子化。本发明有利于消除复杂基质对离子迁移谱准确识别和检测目标化合物的影响，提高离子迁移谱的选择性和灵敏度。

Description

一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法
技术领域
本发明涉及离子迁移谱分离分析复杂样品的方法，更涉及大气压分子离子反应中的电离抑制效应，具体地说是一种利用化合物质子亲和势高低差异对复杂样品进行分离分析的方法。
背景技术
离子迁移谱是一种广泛应用于***物、毒品、化学战剂的主流检测技术。近年来，随着大气压离子化技术的发展，离子迁移谱的应用范围已经扩大到临床呼出气检测、环境污染物检测、食品安全检测、过程分析等诸多的化学分析领域。
在这些多样化的应用领域中，离子迁移谱的分析对象往往伴随着复杂的基质。一方面，目前离子迁移谱自身的分辨能力依旧仅有50左右，极大的限制了离子迁移谱对复杂背景中目标物离子的准确识别能力。另一方面，目前离子迁移谱普遍采用连续吹扫进样的方式，这种进样方式通常伴随着严重的电离抑制效应，造成目标物无法被电离，影响离子迁移谱的检测灵敏度。
为了提高离子迁移谱的选择性和检测灵敏度，本发明基于大气压分子离子反应机理中的电离抑制效应，利用质子亲和势的差异实现复杂样品中不同化合物的先后离子化，消除复杂基质对离子迁移谱准确识别和检测目标化合物的影响，提高离子迁移谱的选择性和检测灵敏度。
发明内容：
本发明的目的在于利用质子亲和势差异引起的电离抑制效应，为离子迁移谱提供一种分离分析复杂化和物样品的装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法，所述离子迁移管为一中空筒状腔体，沿离子迁移管的轴向方向自左至右依次设置有离子源、电离区、离子门、迁移区和离子接收极。
于电离区靠近离子源一端侧壁面上设置有进气口，进气口经气流通道与一两通阀门相连接。
于迁移区靠近离子接收极一端设置有漂气进气口，于迁移区靠近离子门一端设置出气口。
离子源为可以生成质子化离子的任意离子源。
离子迁移管工作时，一路漂气从迁移区上设置的漂气进气口进入迁移区内部，并沿着与离子飞行方向相反的方向经迁移区上设置的出气口流出离子迁移管；在一预设时段的时间长度内，两通阀门打开，待测样品气体经两通阀门进入电离区内；在预设时间间隔结束后，两通阀门关闭。
电离区内待测样品气体中所含的不同种化合物依据各自质子亲和势的高低差异，先后与离子源生成的质子化离子发生质子转移反应形成产物离子，产物离子经周期开启的离子门进入迁移区，在迁移区内部电场的驱动下先后达离子接收极，并被转换成电流强度对时间的谱图信息输出。
所述预设时段的时间长度为0.001～5ms之间。
离子源为放射性63Ni、放射性235Am、放射性3H、电晕放电离子源、引入酮类掺杂剂的光离子源中的任意一种。
所述的离子门为Bradbury-Neilson型和Tyndall-Powell型离子门的任意一种。
漂气为包括O2、N2、CO2、H2、Ar等气体在内的任一气体或者二种以上气体混合物。
本发明的优点是
本发明有利于消除复杂基质对离子迁移谱准确识别和检测目标化合物的影响，提高离子迁移谱的选择性和灵敏度。
附图说明
图1、一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管。
其中：1——离子源；2——电离区；3——离子门；4——迁移区；5——离子接收极；6——样品进气口；7——两通阀门；8——漂气进气口；9——进气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管如图1中所示。离子迁移管为一中空的圆柱状腔体，沿离子迁移管的轴向方向自左至右为离子源1、电离区2、离子门3、迁移区4和离子接收极5；电离区2靠近离子源1一端设置样品进气口6，进气口6经气流通道与一两通阀门7相连接；迁移区4靠近离子接收极5一端设置漂气进气口8，于迁移区4靠近离子门3一端设置出气口9。
离子源1采用放射性63Ni，在正离子模式下生成(H2O)nH+离子；离子门3为Tyndall-Powell型离子门，离子门3栅网间距为1mm，开门时栅网电压差为100V，关门电压为150V；电离区2的内径为20mm，电离区2长度20mm，电离区2内部电场强度为60V/mm；迁移区4的内径为30mm，迁移区4长度60mm，迁移区4内部电场强度为60V/mm。
离子迁移管工作时，在计时零点(t＝0s)，两通阀门7打开，待测样品气体经两通阀门7进入电离区2内，样品气体流速为60mL/min；计时10s后，两通阀门7关闭。
电离区2内待测样品气体中所含的不同种化合物依据各自质子亲和势的高低差异，先后与离子源1生成的(H2O)nH+发生质子转移反应形成产物离子，离子门3按照每15ms开启200us的时序将电离区2中的产物释放到迁移区4中，在迁移区4内部电场驱动离子先后达离子接收极5，并被转换成电流强度对时间的谱图信息输出。
在上述过程进行的同时，一路漂气从迁移区4上设置的进气口8进入迁移区2内部，并沿着与离子飞行方向相反的方向经迁移区4上设置的出气口9流出离子迁移管。
漂气为经过硅胶、活性炭、分子筛过滤的洁净空气。

Claims (5)

1.一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法，其特征在于：
所述离子迁移管为一中空筒状腔体，沿离子迁移管的轴向方向自左至右依次设置有离子源、电离区、离子门、迁移区和离子接收极；
于电离区靠近离子源一端侧壁面上设置有进气口，进气口经气流通道与一两通阀门相连接；
于迁移区靠近离子接收极一端设置有漂气进气口，于迁移区靠近离子门一端设置出气口；
离子源为可以生成质子化离子的任意离子源；
离子迁移管工作时，一路漂气从迁移区上设置的漂气进气口进入迁移区内部，并沿着与离子飞行方向相反的方向经迁移区上设置的出气口流出离子迁移管；在一预设时段的时间长度内，两通阀门打开，待测样品气体经两通阀门进入电离区内；在预设时段结束后，两通阀门关闭；
电离区内待测样品气体中所含的不同种化合物依据各自质子亲和势的高低差异，先后与离子源生成的质子化离子发生质子转移反应形成产物离子，产物离子经周期开启的离子门进入迁移区，在迁移区内部电场的驱动下先后达离子接收极，并被转换成电流强度对时间的谱图信息输出。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：所述预设时段的时间长度为0.001～5ms之间。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：离子源为放射性63Ni、放射性235Am、放射性3H、电晕放电离子源、引入酮类掺杂剂的光离子源中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：所述的离子门为Bradbury-Neilson型和Tyndall-Powell型离子门的任意一种。
5.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于：所述的漂气为包括O2、N2、CO2、H2、Ar等气体在内的任一气体或者二种以上气体混合物。
CN201811412003.0A 2018-11-25 2018-11-25 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法 Active CN110487884B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811412003.0A CN110487884B (zh) 2018-11-25 2018-11-25 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811412003.0A CN110487884B (zh) 2018-11-25 2018-11-25 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110487884A true CN110487884A (zh) 2019-11-22
CN110487884B CN110487884B (zh) 2022-01-04

Family

ID=68545629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811412003.0A Active CN110487884B (zh) 2018-11-25 2018-11-25 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110487884B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112485321A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氨气体中氨气含量的离子迁移谱测定方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19805569C1 (de) * 1998-02-12 1999-10-07 Bruker Saxonia Analytik Gmbh Verfahren zur Detektion von Substanzspuren mit lösungsmittelunterstützter Dosierung und Ionen-Mobilitätsspektrometer zur Durchführung des Verfahrens
CN104713940A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种新型指纹上违禁品图谱检测装置及其方法和应用
CN105632874A (zh) * 2014-11-07 2016-06-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种直流非均匀电场离子迁移管
CN106841367A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种时间分辨动态热解析的离子迁移谱检测方法
CN106872553A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种消除七氟烷干扰的丙泊酚检测方法
CN108072694A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种血药浓度分析仪检测***
CN108091537A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种阶梯场离子迁移管

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19805569C1 (de) * 1998-02-12 1999-10-07 Bruker Saxonia Analytik Gmbh Verfahren zur Detektion von Substanzspuren mit lösungsmittelunterstützter Dosierung und Ionen-Mobilitätsspektrometer zur Durchführung des Verfahrens
CN104713940A (zh) * 2013-12-13 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种新型指纹上违禁品图谱检测装置及其方法和应用
CN105632874A (zh) * 2014-11-07 2016-06-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种直流非均匀电场离子迁移管
CN106841367A (zh) * 2015-12-07 2017-06-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种时间分辨动态热解析的离子迁移谱检测方法
CN106872553A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种消除七氟烷干扰的丙泊酚检测方法
CN108072694A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 中国科学院大连化学物理研究所 一种血药浓度分析仪检测***
CN108091537A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种阶梯场离子迁移管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112485321A (zh) * 2020-11-24 2021-03-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种含氨气体中氨气含量的离子迁移谱测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110487884B (zh) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9513266B2 (en) Gas chromatograph-ion mobility spectrometer system
EP2102643B1 (en) Ion mobility spectrometry
JP5738997B2 (ja) イオン移動度分光計を用いた気体の検出及び同定のための方法及び装置
JP5125248B2 (ja) イオンモビリティ分光計
US9759684B2 (en) Gas analyzing device comprising an ion mobility spectrometer and method of using the same
KR101274020B1 (ko) 분석장치
US6677582B2 (en) Ion source and mass spectrometer
US8455816B2 (en) Detection apparatus
CN101583867B (zh) 检测设备
CN106841367A (zh) 一种时间分辨动态热解析的离子迁移谱检测方法
CN203798779U (zh) 气相色谱仪与离子迁移谱仪联用设备
CA2683913C (en) Detectors and ion sources
CN110487884A (zh) 一种用于复杂样品分离分析的离子迁移管的使用方法
CN104054156B (zh) 差分式离子迁移率频谱仪
CN108088891A (zh) 一种垂直放置vuv射频灯的离子迁移谱及操作方法
CN103776893B (zh) 一种介质阻挡放电电离源离子迁移谱仪
CN203929711U (zh) 一种表面解吸常压化学电离源的离子迁移谱装置
CN110491766A (zh) 一种直流非均匀电场离子迁移管
US11092569B1 (en) Apparatus and methods for detection of molecules
CN117352366A (zh) 一种溶剂辅助热解析大气压电离源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant