[實用新型]大氣污染物實時采樣分析的裝置

有效

• 申請號: 201920928167.2
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN210155071U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 劉冉冉;郭屹;王自發;于廣友;徐安壯
• 申請（專利權）人: 中國科學院大氣物理研究所
• 主分類號: G01N27/68
• 分類號: G01N27/68;G01N1/24
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

本實用新型提供一種大氣污染物實時采樣分析的裝置，裝置包括：顆粒物在線采樣單元、環境氣體組分采樣單元、軟電離裝置和質譜儀；顆粒物在線采樣單元包括大氣進氣管路、轉盤組件、第一導氣軟管、抽氣泵、膜加熱組件、第一三通閥和氮氣高壓瓶。優點：(1)利用等離子體產生反應活性較高的反應離子，與從采樣膜解吸出來的化合物反應，擴大裝置可分析樣品范圍，并且提高方法靈敏度。通過將樣品穿過等離子體發生裝置，提高兩者的接觸面積和時間，提高效率。(2)通過在轉盤上安裝多個顆粒物采樣膜，降低停機換膜的頻率，提高樣品采集效率，簡化操作步驟。(3)通過蜂窩窗給顆粒物采樣膜直接加熱，提高顆粒態樣品熱解吸效率。

技術領域

本實用新型屬于大氣污染檢測技術領域，具體涉及一種大氣污染物實時采樣分析的裝置。

背景技術

對大氣污染物中復雜的化合物進行化學分析需要強大的工具。質譜是一種通過測量化合物分子量來鑒定其元素組成、進而解析其結構的方法，具有高靈敏度和普適性的特點，因此特別適用于大氣污染物的分析。對于顆粒態污染物，現廣泛使用的是基于膜采樣的離線質譜分析法，即在濾膜上采集12-24小時顆粒物，利用溶劑提取出可溶物，再經過復雜的前處理，最后通過色譜-質譜聯用方法進行分析。雖然該方法能以較高靈敏度和準確性檢測多種化合物，但具有不穩定或低揮發性組分會在樣品采集和前處理過程中損失、分析周期長和操作復雜等缺點。另外一種方法是利用在線氣溶膠質譜儀對顆粒物中的化合物進行實時分析。然而，現有的氣溶膠質譜儀配備電子轟擊離子源或是激光離子源，它們在將有機物分子離子化的時候使其碎裂，形成多個離子峰，因此只能通過這些碎片對有機化合物的種類和分子組成進行推測，不能確定分子構成。

配備有氣體和氣溶膠膜進樣裝置的化學電離源-質譜儀結合了離線膜采樣和在線質譜的優點，可以在顆粒物膜采集和氣體進樣兩種模式下自動切換，實現顆粒物和氣態物質的在線檢測。它利用聚四氟乙烯采樣膜采集顆粒物，再由熱氮氣使顆粒態污染物揮發出來。氣態污染物與化學電離源生成的反應氣反應形成離子，進而被質譜儀分析檢測。在顆粒物被采集的同時，質譜儀進行氣體樣品的分析。該方法的存在三個主要問題：一、化學電離源雖然屬于軟電離源，有助于化合物的種類鑒定，但可被離子化的樣品種類受所用化學反應氣種類所限，通用性不強，不能離子化全部污染物。二、由于聚四氟乙烯采樣膜不耐高溫，僅可解離出較低沸點的顆粒態污染物，而且裝置內只有一張膜，短時間內反復多次利用使得每次分析結果可能有相互干擾。三、通過大流量熱氮氣將采樣膜內的化合物解吸出來的同時進行了稀釋，降低了儀器的靈敏度。

實用新型內容

針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種大氣污染物實時采樣分析的裝置，可有效解決上述問題。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型提供一種大氣污染物實時采樣分析的裝置，包括：顆粒物在線采樣單元(100)、環境氣體組分采樣單元(200)、軟電離裝置(300)和質譜儀(400)；