近日，环境研究院侯可勇教授团队在大气颗粒物中多环芳烃在线检测质谱研制方面取得新进展，相关成果以“Photothermal-enhanced Desorption and Internally Heated Photochemical Ionization TOF-MS for Rapid and Quantitative Analysis of Particulate PAHs Composition”为题，发表在Analytical Chemistry期刊上。环境研究院博士后王振名为该论文第一作者，青岛理工大学谭伟强副教授、山东大学侯可勇教授为该论文通讯作者，山东大学为第一完成单位和通讯单位。
本工作开发了一种光热增强热解吸装置耦合内加热光化学电离飞行时间质谱系统(PDD-IHPI-TOFMS)，系统性地解决了细颗粒物PM2.5中沸点超过200°C的高毒性多环芳烃检测难题。该系统创新性地采用卤素灯诱导光热效应实现颗粒态多环芳烃瞬间脱附，热解析温度在37秒内从25℃升到到400℃，信号相比传统热传导加热方法信号增强244%；结合腔体内部导流凸面设计和内加热电离源有效提高气流吹扫效率并抑制壁面吸附，使仪器的检测灵敏度比原设计综合提高6.7倍，在2分钟内完成芴、苊、苊烯和菲等多环芳烃的定量分析，实现2-300 ng的线性响应范围和低至0.13 ng的检出限。通过对室内运动场环境采集样品的验证分析，该系统相比商用FIGAERO采样设备在多环芳烃分子离子峰强度方面实现了70倍的显著提升，为大气颗粒物中高毒性有机污染物的快速精准检测提供了重要技术支撑，在环境监测、人体健康风险评估和颗粒物成分分析领域具备广阔的应用前景。
上述工作得到了青岛市自然科学基金、中国博士后科学基金面上资助、国家资助博士后研究人员计划、山东省自然科学基金等多个项目资助。
文/图：王振名
