關亞風：大氣細顆粒物擔載有機物分析技術

　　2014年4月20日上午，第十屆全國生物醫藥色譜及相關技術學術交流會大會報告在威海盛大召開。來自中國科學院大連化學物理研究所的關亞風研究員作為本次大會的嘉賓，帶來了題為《大氣細顆粒物擔載有機物分析技術》的報告。

中國科學院大連化學物理研究所 關亞風研究員

　　關亞風老師表示近年來，PM2.5嚴重危害空氣質量和人類健康，PM2.5化學組分包括了無機分子和離子、烴類、含硫有機物和含氮有機物等，其中在城市中烴類的含量可達1mg/m3。

　　關亞風老師介紹到PM2.5中有機物的分析技術包括加速溶劑萃取和直接熱解析與GC/MS或LC/MS結合等方法。

　　中低沸點有機物(110-350℃)分析解決方案——280℃直接熱解析

　　傳統的熱解析技術是直接在進樣口內襯管內熱解析，具有升溫速率較慢，且速率不可調的特點；商品化的熱解析裝置通常需冷阱聚焦。而關老師團隊研發的熱解析技術能夠針對大氣顆粒物中的痕量中低沸點有機物(110-350℃)。這種熱解析技術能夠直熱式加熱，加熱速率能夠達到 100-150℃/min；直接置于進樣器上方，傳輸管很短，傳輸過程無冷區；無需冷阱聚焦；輔助載氣吹掃，完全避免柱外死體積和樣品殘留；最高加熱溫度達320℃。

熱解析裝置示意圖：1載氣；2內襯管；3不銹鋼管；4加熱棒；5樣品；6石英纖維；7樣品傳輸管；8氣相色譜進樣口；9分析柱；10檢測器

　　關亞風老師表示這種熱解析器能夠與多種色譜聯用，其中與GC/FID的聯用能夠完成對16種PAHs的分析、對正構烷烴的分析、用于實際PM10樣品、定性分析大氣顆粒物樣品PAHs、分析比較PM2.5樣品中的正構烷烴等。

　　高沸點有機物(350-650℃)分析解決方案——微池加壓溶劑萃取

　　微池加壓溶劑萃取裝置的擰螺帽使卡式封頭夾緊密封，并具有安裝到位的微萃取池和夾式加熱體。

微池加壓溶劑萃取裝置：1進口管；2螺帽；3卡套；4萃取池；5過濾片；6內襯；7卡套；8卡套；9螺帽；10螺栓；11出口管

　　關亞風老師表示微池加壓溶劑萃取與GC聯用可應用于工業區PM10樣品中16種PAHs分析。

　　關亞風老師還指出了大氣顆粒物樣品中有機組分的分析難點：包括如何阻止顆粒物進入色譜系統和μASE對GC的大溶劑進樣等。

　　最后，關亞風老師對空間站艙內有害氣體分析儀性能進行比較。他介紹到我國不允許在空間站載人艙內有放射性材料，也不允許用氫火焰離子化檢測器，而光離子檢測器因壽命太短、且不能在有氦氣和氫氣環境中使用(都是色譜載氣)，加之對耐受宇宙射線和瞬時真空的要求，只能采用熱導檢測器；但是，熱導檢測器靈敏度比離子化檢測器差100倍，要達到檢測下線指標，主要靠樣品富集，其次是進一步提高檢測器靈敏度；我國規定空間站日常分析采樣量限定在50mL，因此要解決少量樣品有效富集100倍以上的問題。