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大气压光电离质谱分析霍林郭勒褐煤中的有机质

2017-07-12于亚如樊星赵云鹏曹景沛康

分析化学 2017年7期

于亚如++樊星++赵云鹏++曹景沛++康士刚++魏贤勇

摘要 依次用C2、乙酸乙酯、甲醇和丙酮萃取内蒙古霍林郭勒褐煤,得到各级萃取物。采用配有大气压光电离源(APPI)的飞行时间质谱仪对所得萃取物进行分析。选择甲苯和1,4二氟苯作为APPI电离条件下的助离子化剂。结果表明,1,4二氟苯和甲苯都表现出较好的助离子化效果,得到更多煤的可溶组分的分子信息。其中甲苯对离子信号强度的提升作用更为明显。在煤的各级萃取物中发现了较多的二聚体现象,可能是分子间缔合形成的分子簇,这间接证明了煤体系内存在分子间缔合交联现象。并且发现缔合分子均含有杂原子。在3种离子化条件下,煤萃取物的分子量分布区间差异不大: 60%的萃取物分子量在200~500 Da之间,约10%的萃取物分子量>500 Da。大气压光电离质谱离子化法结合1,4二氟苯和甲苯这两种助离子化剂均能很好地分析煤中分子量较大(> 500 Da)的弱极性或非极性化合物。

关键词 大气压光电离; 质谱; 助离子化剂; 分子缔合; 煤

1引 言

煤是组成和结构复杂的化石能源,提高煤的洁净与高附加值利用的关键在于深入了解煤分子的组成和结构信息\[1\]。迄今,关于煤分子结构的理论和模型有十多种\[2\],受到分析方法的限制,目前的研究还无法全面反映煤的分子结构,对煤结构的研究也一直处于不断完善的过程中。傅立叶变换红外光谱(FIR)、核磁共振波谱(NMR)、质谱(M)等分析方法已被用于表征煤的有机质组成。冯杰等\[3\]利用FIR, 采用模型化合物确定标准浓度的方法, 对来自8种煤阶的煤样的羟基、芳氢/脂氢的比例、含氧官能团及亚甲基链长进行定量分析,归纳出不同煤种的反应活性。 王……

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