化学电离技术在大气气溶胶质谱分析中的应用与展望
2021-02-18李致宇韩月梅
张 新 ,李致宇 ,蔺 悦 ,韩月梅
1. 中国科学院地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室,中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室,西安 710061 2. 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心,西安 710061 3. 中国科学院大学,北京 100049
大气气溶胶对区域空气质量、全球气候和人体健康都具有重要的影响(Pöschl,2005;Lelieveld et al,2015)。大气气溶胶来源广泛且种类繁多,通常是由数百上千种无机物和有机物组成的混合体。有机气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,显著影响气溶胶的生成和增长过程以及其气候环境效应。有机气溶胶中很大一部分是由前驱气体通过一系列的光化学氧化、吸附、凝结等大气物理化学过程二次形成的(Hallquist et al,2009;Jimenez et al,2009)。目前对二次有机气溶胶的来源、理化特征以及形成和演变机制等方面的认识还非常有限,导致对气溶胶气候环境和健康效应的评估存在很大不确定性(Shrivastava et al,2017)。因此有效表征二次有机气溶胶及其前体物的性质与特征对准确评估气溶胶效应至关重要。
质谱仪具有高灵敏度的定性与定量表征物质化学组成及分子信息的潜力,现已广泛用于大气气溶胶的分析研究中(Laskin et al,2012;Johnston and Kerecman,2019)。离子源是质谱仪的核心部件,其作用是将待测样品分子或原子电离成为离子。能否对待测物进行有效电离会直接影响检测物的种类、检测限和灵敏度等关键参数。大气气溶胶质谱分析中使用的离子源需与样品的类型及化学成分相匹配。质谱仪常用的电离方法可分为两大类,包括连续电离法(如化学电离、电子轰击电离和电喷雾电离等)和脉冲激光电离法(如激光解吸电离、激光诱导电离、共振增强多光子电离和真空紫外电离等)(Pratt and Prather,2012;……
