孫萬啟 張勇 方雙喜

摘?要?真空紫外單光子電離質(zhì)譜（VUV-SPI-MS）具有廣譜軟電離、碎片峰少、基質(zhì)干擾小、靈敏度高、響應(yīng)時間短等優(yōu)點(diǎn)，適用于混合揮發(fā)性有機(jī)物的實(shí)時在線分析。本文介紹了VUV-SPI-MS的工作原理和結(jié)構(gòu)組成，概括了其在進(jìn)樣系統(tǒng)、電離源、質(zhì)量分析器等方面的研究進(jìn)展，綜述了其在大氣成分觀測及大氣化學(xué)反應(yīng)研究、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測等領(lǐng)域中的在線分析應(yīng)用研究進(jìn)展，并對未來的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞?真空紫外單光子電離質(zhì)譜; 揮發(fā)性有機(jī)物; 在線分析; 評述

1?引 言

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是指常溫（20℃）常壓下飽和蒸氣壓大于133.3 Pa、沸點(diǎn)介于50℃～260℃的一類氣態(tài)有機(jī)化合物（世界衛(wèi)生組織定義），包括各種烴類、醇醚類、酯類、醛酮類、酸類等[1]。該類物質(zhì)具有損害人體健康[2]、引起光化學(xué)反應(yīng)[3]、形成大氣中細(xì)粒子（PM2.5）[4]和近地面臭氧[5]等危害，美、歐、中、日等國家或組織均對其制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)[6]。目前，對VOCs的檢測多采用離線分析技術(shù)，如氣相色譜法（GC）[7]、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）[8]等。但是，離線分析技術(shù)的一個主要缺點(diǎn)是樣品中的一些活性物種容易在復(fù)雜的前處理和耗時的分析過程中變性，因此，一些在線分析技術(shù)近年來逐漸受到重視。

VOCs的在線分析技術(shù)包括在線GC、光譜、離子遷移譜和質(zhì)譜等技術(shù)。在線GC技術(shù)已經(jīng)比較成熟，檢測靈敏度可達(dá)1012（V/V）[9]，與實(shí)驗(yàn)室GC靈敏度相當(dāng)，但其分離過程仍耗時較長，一般需要幾分鐘到1 h，所以不能在線分析高活性的VOCs物種。在線光譜技術(shù)主要包括傅里葉變換紅外光譜（FTIR）技術(shù)和可調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)。其中，F(xiàn)TIR被美國環(huán)保局確定為煙氣中VOCs在線檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法，但其靈敏度僅為108～106（V/V）[10]，且具有成本高、體積大、計(jì)算耗時長、對操作人員專業(yè)知識要求高等缺點(diǎn)，難以廣泛應(yīng)用。TDLAS的靈敏度為1010～107（V/V），高于FTIR技術(shù)[10]，應(yīng)用較為廣泛，但由于其存在可調(diào)諧波段種類少、溫控精度要求高、激光器的性能不理想等問題[11]，難以對復(fù)雜VOCs進(jìn)行全面檢測。在線離子遷移譜（IMS）技術(shù)在安全領(lǐng)域應(yīng)用較多，靈敏度為1011（V/V）量級[10]，不過因其瞬時分辨率較低，特異性差，可測物種有限[12]，所以在其它領(lǐng)域應(yīng)用較少。在線質(zhì)譜技術(shù)主要包括質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）技術(shù)和真空紫外單光子電離質(zhì)譜（VUV-SPI-MS）技術(shù)。PTR-MS靈敏度很高，為1012（V/V）量級[13]，其商業(yè)化的時間較短，在各領(lǐng)域的應(yīng)用正逐步展開[13～16]，但其檢測還不能在理想的幾十秒內(nèi)完成[17]，難以對瞬變場合的VOCs進(jìn)行在線監(jiān)控。VUV-SPI-MS是近年來國際上研究較多的一種高靈敏、高時間分辨率的質(zhì)譜技術(shù)[18～20]，其靈敏度為1014（V/V）量級[21]，時間分辨率一般在10 s以內(nèi)[22]，均優(yōu)于上述幾種VOCs在線分析技術(shù)。該類質(zhì)譜所采用的電離技術(shù)為真空紫外單光子電離（一種“軟電離”）技術(shù)，具有廣譜性、碎片峰少、基質(zhì)干擾小等優(yōu)點(diǎn)，適合于混合VOCs的實(shí)時在線分析[22，23]。

2?真空紫外單光子電離原理與儀器構(gòu)造

2.1?電離原理

真空紫外單光子電離是一種域電離，其物理原理如反應(yīng)（1）和（2）所示[24]。在較低能量下，目標(biāo)分子AB的許多長存中間態(tài)會吸收光子（此過程常由兩個中間態(tài)之間的鍵鍵轉(zhuǎn)換支配）變成激發(fā)態(tài)AB，AB消退后釋放出電子（自發(fā)電離或預(yù)電離）或解離（預(yù)解離）。如AB吸收了足夠的能量，反應(yīng)（1）的離子化產(chǎn)物AB+隨后有可能解離。反應(yīng)（2）的一個中性產(chǎn)物A或B常是電子激發(fā)態(tài)，可發(fā)出熒光，回到基態(tài)。域電離的“域”體現(xiàn)在：當(dāng)光子能量hv高于目標(biāo)分子AB的電離能時，反應(yīng)（1）才會發(fā)生; 如光子能量遠(yuǎn)高于目標(biāo)分子AB的電離能，甚至高于碎片的出現(xiàn)勢時，反應(yīng)（2）發(fā)生，產(chǎn)生碎片離子。

此理論應(yīng)用于質(zhì)譜技術(shù)時，需對電離源進(jìn)行合理選取，使所選用的電離源的光子能量既略高于目標(biāo)分子的電離能，又小于基質(zhì)分子的電離能。在此情況下，目標(biāo)分子恰被電離，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生碎片離子，基質(zhì)分子不被電離。如圖1所示，3，4-亞甲基二氧基甲基苯丙胺（MDMA，一種興奮劑成分）的電離能為7.5 eV，如選用8.4 eV的電離源（電子束激發(fā)Kr燈）對其進(jìn)行電離，僅很少甚至沒有多余能量用于產(chǎn)生碎片離子（如圖1中綠色所示，7.4 eV以上），這是最佳選擇; 如選用10.7 eV的電離源（電子束激發(fā)Kr/Ar燈）對其進(jìn)行電離，過量的多余能量會引起多種碎片離子的產(chǎn)生[25]（如圖1中紅色所示，10.5 eV以上），不是合理的選擇。而對于TNT（電離能10.5 eV）等爆炸類物質(zhì)的電離，10.7 eV的電離源卻非常合適，8.4 eV的電離源則無法使用。此外，選取的電離源的光子能量要小于O2（基質(zhì)）的電離能12.1 eV， 否則被電離的大量氧離子會使儀器的噪聲顯著增大。

真空紫外單光子電離技術(shù)在質(zhì)譜領(lǐng)域?qū)儆谝环N“軟電離”技術(shù)，與GC-MS所采用的“硬電離”技術(shù)（電子轟擊電離）相比，由于不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生碎片峰，所以譜圖簡單，靈敏度高。與PTR-MS所采用的化學(xué)電離技術(shù)（另一種“軟電離”技術(shù)）相比，由于沒有引入離子反應(yīng)劑，所以譜圖簡單，背景低，相同靈敏度條件下檢測限低，結(jié)構(gòu)也相對簡單，成本低。

2.2?儀器構(gòu)造

典型VUV-SPI-MS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示[22]，主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、電離系統(tǒng)、離子遷移系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)組成，輔以真空和供電系統(tǒng)。進(jìn)樣系統(tǒng)由進(jìn)樣管和流量調(diào)節(jié)閥組成，其作用是利用儀器內(nèi)部的負(fù)壓抽取適量氣體樣品，并輸送至電離系統(tǒng)。電離系統(tǒng)由真空紫外光源和電離器組成，真空紫外光源產(chǎn)生真空紫外光，紫外光對電離器內(nèi)的樣品分子進(jìn)行電離，形成的離子隨氣流噴出電離器后，進(jìn)入離子遷移系統(tǒng)。離子遷移系統(tǒng)是指離子遷移鏡，由多個帶直流電壓的平行圓環(huán)組成，其作用是將進(jìn)入的樣品離子聚焦成窄束，并輸送至檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)是指質(zhì)量分析器，質(zhì)量分析器有多種[25～28]，典型的分析器為飛行時間質(zhì)量分析器（圖2），主要由離子提取柵、離子反射鏡和微通道板三部分組成，三者配合將進(jìn)入的樣品離子按質(zhì)荷比進(jìn)行分離并檢測。真空系統(tǒng)一般按三級差分進(jìn)行設(shè)計(jì)[22]，即電離系統(tǒng)、離子遷移系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。所在的腔室分別設(shè)置分子泵抽真空，然后再由機(jī)械真空泵抽除。供電系統(tǒng)比較簡單，在此不贅述。

3?VUV-SPI-MS設(shè)計(jì)進(jìn)展

近年來，VUV-SPI-MS技術(shù)得到了迅速發(fā)展，包括進(jìn)樣系統(tǒng)的改進(jìn)、新型電離源的開發(fā)、不同質(zhì)量分析器的應(yīng)用等。

3.1?進(jìn)樣系統(tǒng)

目前，應(yīng)用于VUV-SPI-MS的進(jìn)樣方式主要有直接進(jìn)樣、膜進(jìn)樣、激光解吸進(jìn)樣、熱解吸進(jìn)樣及色譜進(jìn)樣等。直接進(jìn)樣方式較簡單，文獻(xiàn)報(bào)道較多。Sun等[22]用一根直徑3.2 mm的不銹鋼管和一個流量調(diào)節(jié)閥組合實(shí)現(xiàn)直接進(jìn)樣，簡單實(shí)用。Ferge[29]和Dorfner [30]等用一根外面包覆不銹鋼管的熔融石英毛細(xì)管實(shí)現(xiàn)直接進(jìn)樣。毛細(xì)管的一端插入至電離源的中心，為電離區(qū)提供樣品; 另一端連接至管道取樣裝置，從工廠排氣管道實(shí)時取樣[31]。膜進(jìn)樣方式能有效提高儀器的靈敏度。Hou等[32，33]最先在VUV-SPI-MS上使用該技術(shù)，使儀器的靈敏度提高了10～20倍。該膜進(jìn)樣裝置由50 μm厚的聚二甲基硅氧烷膜和內(nèi)部壓力102 Pa的緩沖腔組成，通過對膜前入口和緩沖腔出口處的氣流進(jìn)行控制，以達(dá)到調(diào)節(jié)目標(biāo)物質(zhì)富集倍數(shù)的目的。Tonokura等[34]也研制了類似的膜進(jìn)樣裝置，測試結(jié)果表明，使用該裝置后，VUV-SPI-MS對苯和氯苯的檢測限降低了一個數(shù)量級。激光解吸和熱解吸進(jìn)樣方式可使儀器具備檢測低蒸氣壓VOCs（如炸藥類物質(zhì)）的能力。Ehlert等[35]報(bào)道了一種激光解吸裝置——激光探針，此探針由激光源、激光纖維和傳輸毛細(xì)管組成。其工作過程是： 激光源釋放出2～6 mJ的激光，激光經(jīng)激光纖維傳輸至探針頂端對樣品進(jìn)行解吸，解吸后的氣體樣品經(jīng)毛細(xì)管輸送至電離源。Schramm等[25，26]將熱解吸進(jìn)樣方式引入了VUV-SPI-MS，工作過程是先將樣品放置在擦板上，然后置入熱脫附進(jìn)樣器內(nèi)，解吸后的氣體樣品經(jīng)毛細(xì)管輸送至電離源內(nèi)。有學(xué)者將GC[29，36]或二維GC[37～40]與VUV-SPI-MS耦合，用于復(fù)雜VOCs的檢測，此時，GC可視為是一種帶分離功能的復(fù)雜進(jìn)樣系統(tǒng)。綜上所述，VUV-SPI-MS的進(jìn)樣技術(shù)正由單一功能向多功能一體化方向發(fā)展，以滿足不同濃度、不同性質(zhì)和不同場景的VOCs的進(jìn)樣需求。

3.2?電離源

目前，應(yīng)用于VUV-SPI-MS的電離源主要有燈基真空紫外光源、激光致真空紫外光源和同步輻射真空紫外光源等，前兩者的應(yīng)用最為普遍。

燈基真空紫外光源指的是稀有氣體真空紫外燈，它是產(chǎn)生真空紫外光的常用手段之一[41，42]，其性能的優(yōu)劣直接影響目標(biāo)分子的電離效率。傳統(tǒng)的真空紫外燈光強(qiáng)較弱，在VUV-SPI-MS上難以應(yīng)用。有學(xué)者使用空心陰極放電燈作為VUV-SPI-MS的電離源[43，44]，其所采用的輝光放電方式容易因電極燒蝕而產(chǎn)生雜質(zhì)氣體，從而使發(fā)射光譜變差且不穩(wěn)定，所以不能廣泛應(yīng)用。微波放電、射頻放電和電子束激發(fā)真空紫外燈光強(qiáng)強(qiáng)，是VUV-SPI-MS比較理想的電離源： 如Kuribayashi等[45]發(fā)展的微波放電H2/He燈（10.2 eV）， 其光子流量達(dá)到了1×1014個/s; Sun [22]和Shu[46]?等開發(fā)的射頻放電Kr燈（10.03 eV），光子流量達(dá)到了5×1014個/s; Muhlberger等[41]改進(jìn)的電子束激發(fā)Kr燈，光子流量達(dá)到了3×1017個/s（8.4 eV）。也有學(xué)者使用商業(yè)化的直流放電Kr燈（10.6 eV）作為VUV-SPI-MS的電離源[20]，該類紫外燈雖然體積較小，造價較低，但光子流量不高（1×1011個/s），難以滿足VUV-SPI-MS對電離源的要求。因此，提高光通量和穩(wěn)定性、降低成本，是未來燈基真空紫外光源的發(fā)展方向。

激光致真空紫外光源也是產(chǎn)生真空紫外光的常用手段，此類裝置于1997年開始應(yīng)用于VUV-SPI-MS[47]，基于此，研究者開發(fā)了很多相關(guān)的分析方法和技術(shù)[48]。典型的激光光源為Nd：YAG激光器，對Xe激發(fā)產(chǎn)生中心頻率118 nm（10.49 eV）的真空紫外光，可以電離大部分VOCs物種。關(guān)于激光致真空紫外光源的詳細(xì)介紹見專門的綜述[49]。

同步輻射也用于產(chǎn)生真空紫外光，該類裝置產(chǎn)生的紫外光波長連續(xù)可調(diào)（如美國伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的高分辨率單色同步輻射裝置所產(chǎn)紫外光能量的可調(diào)范圍為8～30 eV）[50]。其作為VUV-SPI-MS的電離源適合光電離、光解離物理過程的研究[51，52]， 但也有學(xué)者將其用于有機(jī)物熱解過程產(chǎn)氣的研究[53～55]。但該類裝置體積過于龐大，世界上僅個別實(shí)驗(yàn)室擁有，無法廣泛應(yīng)用。

除了光源的種類和性能外，電離器（電離源輔助部件）的結(jié)構(gòu)和電離助劑（待測物中加入的能提高電離效率的物質(zhì)）的摻入也會影響電離效率。如Zhu等[56]設(shè)計(jì)了一種新型電離器，其由內(nèi)表面覆以光亮鋁箔的兩個圓盤電極組成，圓盤中間是電離區(qū)，紫外光在電離區(qū)內(nèi)多次反射以增加對目標(biāo)分子的電離效率，使此電離器的電離效率是未采用此電離器結(jié)構(gòu)的電離器的4倍。Shu等[57]發(fā)現(xiàn)在氣體樣品中加入適量CH2Cl2可使目標(biāo)分析物的信號強(qiáng)度增加近百倍，且電離過程不受分析物電離能的限制。Yang等[21]使這一信號強(qiáng)度增益提高到千倍以上。由此可見，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的電離器和恰當(dāng)選取的電離助劑都能有效提高目標(biāo)分子的電離效率。

3.3?質(zhì)量分析器

目前，應(yīng)用于VUV-SPI-MS的質(zhì)量分析器主要有飛行時間質(zhì)譜儀（TOFMS）、四極桿質(zhì)譜儀（QMS）、離子阱質(zhì)譜儀（ITMS）等。TOFMS是獲取譜圖速度最快的質(zhì)量分析器，每秒可得上千張全譜圖，此特點(diǎn)正符合在線分析技術(shù)對時間分辨率的要求。TOFMS的應(yīng)用最廣，與燈基[22，27，41，45，58～61]、激光致[62～64]、同步輻射[52]3種真空紫外電離源的匹配應(yīng)用均有報(bào)道，且以前兩者居多。QMS能夠通過電場的調(diào)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量掃描或質(zhì)量選擇，定量分析性能好[27]。與燈基真空紫外電離源的匹配應(yīng)用[28，43]表明，其可以對典型的VOCs進(jìn)行定量分析。ITMS體積小，能夠串聯(lián)形成級聯(lián)質(zhì)譜，在定性分析方面具有優(yōu)勢。Schramm等[25，26]將ITMS-ITMS級聯(lián)質(zhì)譜與燈基真空紫外電離源進(jìn)行匹配，利用“噪聲過濾場”和“碰撞誘導(dǎo)解離”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物質(zhì)的定性分析。Kuribayashi等[45]將ITMS-TOFMS級聯(lián)質(zhì)譜與燈基真空紫外電離源進(jìn)行匹配，利用ITMS和TOFMS各自的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物質(zhì)的定性定量檢測。每種質(zhì)量分析器都各有優(yōu)缺點(diǎn)，針對不同用途，選用的質(zhì)量分析器也不同，如要進(jìn)行VOCs實(shí)時在線檢測，需要很高的時間分辨率和質(zhì)譜分辨率，可選用TOF或ITMS-TOFMS; 如對分辨要求不高，定量分析要求高，可選用QMS; 如追求儀器的小型化和便攜性，可選用ITMS。

4?在線分析應(yīng)用

近年來，VUV-SPI-MS用于VOCs在線分析方面的研究報(bào)道逐漸增多，研究對象包括大氣及煙霧箱中的VOCs、燃燒和熱解煙氣中的VOCs、食物烘焙煙氣中的VOCs及其它來源的VOCs。

4.1?大氣及煙霧箱中VOCs的在線分析

大氣中VOCs的濃度通常小于109 （V/V），屬于痕量級; 煙霧箱在模擬真實(shí)大氣狀況下運(yùn)行，其內(nèi)VOCs的濃度也為痕量級。對該濃度的VOCs進(jìn)行在線分析的難度很高。Sun等[22]用VUV-SPI-MS對大氣中的苯、甲苯、二甲苯/乙苯和C3-苯的衍生物等VOCs物種進(jìn)行了實(shí)時在線檢測，展示了其濃度隨時間變化的特征（圖3）。Yang[65]和Zhang [66]?等分別用VUV-SPI-MS對煙霧箱內(nèi)不同甲氧基苯酚類物質(zhì)（燃燒示蹤物）與NO3自由基的大氣化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行了監(jiān)控，鑒別了反應(yīng)產(chǎn)物，計(jì)算了反應(yīng)速率。Ma等[67]用VUV-SPI-MS對煙霧箱內(nèi)二次有機(jī)氣溶膠形成過程中氣相物種種類和濃度進(jìn)行了在線分析，揭示了汽車尾氣中二次有機(jī)氣溶膠的形成機(jī)理。以上研究結(jié)果表明，該類儀器具備對大氣及煙霧箱中痕量級VOCs的在線分析能力，可用于大氣成分觀測和大氣化學(xué)反應(yīng)研究。

4.2?燃燒和熱解煙氣中VOCs的在線分析

目前， 對燃燒和熱解煙氣在線分析的文獻(xiàn)報(bào)道主要分為4個方面： （1）發(fā)動機(jī)燃燒。Tonokura等[34]用VUV-SPI-MS對摩托車尾氣中若干氣相物種進(jìn)行了認(rèn)證，對其中苯濃度的變化進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)控。Muhlberger等[41，62]用VUV-SPI-MS對汽車尾氣中的NO和摩托車尾氣中的三苯進(jìn)行了在線分析。Yamamoto等[68]用VUV-SPI-MS對汽油車、柴油車尾氣進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，分析了在運(yùn)行和空轉(zhuǎn)兩種條件下尾氣中VOCs的濃度特征。Adam等[59]用VUV-SPI-MS研究了小汽車、四沖程摩托車、二沖程摩托車和渦輪增壓廂式貨車4種交通工具尾氣中典型VOCs的濃度在負(fù)載、加速、催化劑活性變化或發(fā)動機(jī)失火等狀態(tài)下的動態(tài)變化。（2）煙草燃燒和熱解。Adam等[69]用VUV-SPI-MS對煙草燃燒和熱解煙氣中的VOCs進(jìn)行了在線分析，展示了其濃度在逐口抽吸過程中的實(shí)時變化情況（圖4），分析了主氣流、側(cè)氣流中VOCs組分的異同[70，71]，建立了基于VUV-SPI-MS譜圖的區(qū)分煙草類型的方法模型[72]。文獻(xiàn)[73，74]也用VUV-SPI-MS對煙草燃燒和熱解煙氣進(jìn)行了在線分析，研究在悶燒-抽吸往復(fù)過程中VOCs的形成特征和機(jī)理。（3）燃料燃燒和熱解。Ferge等[29]將GC與VUV-SPI-MS耦合對木頭燃燒過程中的氣相組分進(jìn)行在線分析，研究了其與顆粒相組分形成之間的關(guān)系。Weng等[53]用VUV-SPI-MS對松木低壓熱解過程中的氣相組分進(jìn)行了在線分析，討論了不同熱解產(chǎn)物的形成特征。也有研究者針對煙煤[54]、稻殼和稻桿[55]做了類似工作。（4）垃圾焚燒。Fujimori等[75]用VUV-SPI-MS對市政焚燒爐煙氣中的低氯苯（二噁英標(biāo)志物）進(jìn)行在線分析，研究了其形成與顆粒相中金屬氧化物之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[76，77]分別開發(fā)了基于VUV-SPI-MS的在線分析方法，用于市政焚燒爐煙氣中低氯苯的長期連續(xù)監(jiān)測。以上文獻(xiàn)中所使用的VUV-SPI-MS的靈敏度為1012～106（V/V），時間分辨率<100 s[29，53～55，69～77]，具備對燃燒和熱解煙氣中VOCs的在線分析能力，該類儀器可作為移動/固定污染源在線監(jiān)控的有效工具。文獻(xiàn)[76，77]的研究表明，該類儀器已經(jīng)基本具備了工業(yè)化應(yīng)用的能力，可在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

4.3?食物烘焙煙氣中VOCs的在線分析

關(guān)于食物烘焙煙氣中VOCs在線分析的文獻(xiàn)報(bào)道也逐漸增多。趙婉等[78]用VUV-SPI-MS對茉莉花烘焙煙氣進(jìn)行在線分析，了解其香氣成分及濃度隨時間變化的特征。Dorfner等[30]用VUV-SPI-MS對咖啡豆烘焙煙氣進(jìn)行在線分析，認(rèn)證了多種隨時間逐步出現(xiàn)的VOCs物種。Schramm等[25]做了類似工作，推測了烘焙中兩種不同的化學(xué)反應(yīng)通道。Hertz-Schunemann等[79]用VUV-SPI-MS對烘焙時咖啡豆內(nèi)部氣體進(jìn)行實(shí)時取樣分析，研究了其香味及非香味類VOCs的形成過程和影響因素。以上研究結(jié)果表明，VUV-SPI-MS能夠?qū)姹簾煔庵邢阄都胺窍阄额怴OCs進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控，監(jiān)控結(jié)果可作為指導(dǎo)食品烘焙工藝改進(jìn)的重要參考。

4.4?其它在線分析應(yīng)用

Li等[80]用VUV-SPI-MS對人體細(xì)胞HeLa和293T在不同濃度的藥物作用下產(chǎn)生的二甲基硫醚進(jìn)行在線分析，間接了解了細(xì)胞對該藥物的代謝情況; 并對4種癌細(xì)胞和1種正常細(xì)胞呼出的 VOCs進(jìn)行了在線分析，基于分析結(jié)果建立了癌細(xì)胞和正常細(xì)胞的區(qū)分模型[81]。Schramm等[25]用VUV-SPI-MS 對炸藥和軍事毒劑進(jìn)行高靈敏檢測，且對軍事毒劑DMMP的熱解吸過程進(jìn)行了在線分析。李慶運(yùn)等[82]用VUV-SPI-MS對甲醇制烯烴的催化過程進(jìn)行監(jiān)控，以實(shí)時了解催化劑活性的變化情況。以上研究結(jié)果表明，VUV-SPI-MS具有在生命科學(xué)、軍事及安全和催化工程等領(lǐng)域應(yīng)用的潛力。

5?展 望

VUV-SPI-MS適合各類混和VOCs的在線分析，應(yīng)用廣泛。但目前該技術(shù)還基本停留在實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)際應(yīng)用仍有很多問題有待解決，在未來的研究中需要進(jìn)行以下工作： （1）改進(jìn)進(jìn)樣系統(tǒng)，使其滿足各相（包括液、氣或固）各場景VOCs的進(jìn)樣要求; （2）加強(qiáng)高光強(qiáng)電離源的研制，進(jìn)行電離源長期運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性的研究，進(jìn)行電離源與不同質(zhì)量分析器的最佳匹配研究，進(jìn)一步提高儀器的性能; （3）開展與其它分析技術(shù)耦合的系統(tǒng)研究，拓展VUV-SPI-MS的應(yīng)用領(lǐng)域。

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