挥发性有机物(VOCs)实验室(VOCs Lab)

实验室功能

大气中的挥发性有机物(VOCs)含量虽微,却对区域和全球气候环境问题有重要的影响。非甲烷烃类(NMHCs)是形成光化学烟雾的重要前体物;人为排放的氟氯烃类(CFCs)等卤代烃是破坏臭氧层的主要因素;另有一些物质,如苯等具有健康毒害作用;一些含硫化合物,如羰基硫(COS)和二甲基硫(DMS),不但是空气中重要的恶臭气体,还是大气中硫酸盐的重要来源,对全球辐射和气候变化有重要影响;此外,还有一些VOCs物质具有较高的全球增温潜势(GWPs),是《京都议定书》中关注的重要温室气体。

挥发性有机物(VOCs)实验室是广谱高精度分析测量环境样品中VOCs组分和含量的技术平台。

主要仪器

(1)两套基于液氮冷阱捕集的多检测器大气VOCs分析系统:可广谱高精度分析采气罐(CANISTER)或采气袋采集的气体样品中ppt~ppb级的VOCs,与自制进样口结合亦可完成吸附管采集气体样品和水、土样品中VOC分析。空气样品通过三级冷阱(液氮)浓缩并除水(H2O)、除二氧化碳(CO2)后,VOCs经色谱柱分离后同时进入质谱检测器(MSD)、火焰离子化检测器(FID)和电子捕获检测器(ECD)三个检测器进行分析测量,三个检测器信号互相映证、互相补充,实现VOCs的广谱、精确的定性定量分析。

(2)热脱附-吹扫捕集系统(Tekmar 3000 Purge & Trap Concentrator / Tekmar 2016 Autosampler / Tekmar 6032 AeroTrap Agilent GC-MSD):既可分析吸附管采集气样中的VOCs,又可通过吹扫捕集分析水样中的VOCs。

(3)质子转移-飞行时间质谱仪(PTR-ToF-MS):用于在线高频分析VOCs的组分和浓度,最低检测限可达5 pptv(1 min),质量分辨率可达2000 m/Δm。

(4)分析VOCs大气二次氧化产物的GC-MSD:用于分析典型人为源VOC(如苯系物)和自然源VOC(如异戊二烯和单萜烯)大气氧化生成的半挥发性有机物。

(5)自主搭建的GC系统用于分析CO2和CH4:CO2和CH4分析检测限可达10ppb左右,用于气体样品中CO2和CH4的高精度测定。