2017年12月，環保部印發了《2018年重點地區環境空氣揮發性有機物監測方案》，并于2018年4月，在污染嚴重的京津冀及周邊、長三角、珠三角、成渝、關中地區、遼寧中南部、武漢及周邊地區，共19個直轄市、省會城市和計劃單列市開展VOCs監測工作。監測內容為117種物質(57種原PAMS物質、47種TO15物質及13種醛、酮類物質)。此外，還有59個地級城市，要求監測70種物質(57種原PAMS物質及13種醛、酮類物質)。
由于甲醛的不穩定性，其在沒有穩定劑的情況下可能會發生自聚合反應，形成低聚甲醛或多聚甲醛；同時也可以與其他物質發生反應，例如與水反應生成福爾馬林，或與胺類化合物反應生成脲醛樹脂等。無論是樣品和標氣，在蘇馬罐中都很難保存；在日常檢測工作中，其檢測結果偏差會比較大。因此，越來越多的檢測工作者不再對甲醛進行檢測，117種VOCs的方案也開始更多的檢測除甲醛外的116種。
珀金埃爾默公司通過Nutech 8910全自動大氣預濃縮系統進樣，采用GCMS 2400SQ T氣質聯用系統，使用D-Swafer（中心切割技術）將C2、C3低碳組分切割至Elite-Q PLOT柱上進行分離，FID檢測；其余組分則通過ELITE-1 MS色譜柱進行分離，進入MS檢測器進行分析。
值得一提的是，本次實驗，珀金埃爾默公司的GCMS 2400SQ T依靠其精準的程序壓力控制模式，在不使用帶液氮制冷的柱溫箱的狀態下，完成了116中物質的分離。這使得在液氮使用量相同的情況下，珀金埃爾默公司的方案可以為客戶多完成80%-100%的樣品檢測。這極大的提高了實驗效率和節能效率，同時也開啟了環境空氣中VOCs檢測進入了2.0時代。
01. 儀器方法
Nutech 8910大氣預濃縮系統進樣參數
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GCMS 2400SQ T氣質聯用系統參數
色譜柱信息
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02. 樣品前處理方法
標準品的制備
用稀釋儀、氮氣，先將標氣用分別稀釋成5nmol/mol、40nmol/mol 濃度標氣待用；
使用5nmol/mol濃度依次進樣30mL、75mL、150mL，40nmol/mol濃度依次進樣30mL、75mL、120mL、150mL，這樣就得到了濃度梯度為：0.5nmol/mol、1.25nmol/mol、2.5nmol/mol、4nmol/mol、10nmo-l/mol、16nmol/mol、20nmol/mol的7點系列標準曲線。
氣相條件
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MS條件
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03. 結果與討論
通過Swafer(D4型)中心切割技術，將最先從ELITE-1MS色譜柱流出的C2、C3組分轉移至Elite-Q PLOT色譜柱上進行分離后，進入FID檢測器進行檢測。C2、C3組分完全進入到Elite-Q PLOT柱后，Swafer再將流路切換會MS流路，已完成后續組分的檢測。Swafer技術具備極小的死體積，可極大的降低峰展寬情況；同時珀金埃爾默公司的Swafer模塊具備超低惰化處理，可有效解決中心切割殘留問題。
圖1.Swafer(D4型)中心切割示意圖
FID通道
FID通道中，C2、C3組分可達到完全分離，峰型銳利且對稱。
圖2.FID通道色譜圖(點擊查看大圖)
FID通道中，C2、C3組分線性(R2)均可達到0.999以上。表RSD%值為0.5nmol/mol濃度下連續7針峰面積計算結果，RSD%<3，重復性表現優異。
表1.FID通道C2、C3組分信息(點擊查看大圖)
圖3.C2、C3組分標準曲線(點擊查看大圖)
MS通道
在沒有使用液氮制冷低溫柱溫箱的情況下，通過程序壓力控制依然可以獲得十分優異的分離度(見圖4)。出峰時間50min以后的峰依然可以保持銳利且幾乎看不到拖尾。
圖4.MS通道TIC圖(點擊查看大圖)
整個系統的穩定性十分優異，醛酮類化合物線性(R2)基本達到0.995以上，其余化合物基本達到0.999以上。表中RSD% 值由0.5nmol/mol濃度連續7針的結果結算獲得，RSD%范圍：3~10%，表現優異；其中醛酮類和沸點較高的組分表現相對于其它組分稍差。
表2.MS通道組分信息(點擊查看大圖)
帶*的參考離子碎片本次實驗未使用，供參考。
本實驗得益于GCMS 2400SQ T精準的程序化壓力控制模式和獨特的真空補償功能，在使用中心切割的氣路狀態下，在柱溫箱在程序升溫的的過程中，無論是升溫過程還是保持溫度，整個系統都可以保持最佳的壓力。在整個分析過程中，系統都維持在一個優異的分離狀態下，這使的我們在不使用液氮制冷柱溫箱的狀態下，依然可以獲得優異的分離效果。如圖5所示，該方法可以將間、對二甲苯進行一定的分離，進一步體現了本方法優異的分離能力。
圖5. 間、對-二甲苯的分離情況(點擊查看大圖)
珀金埃爾默公司的GCMS 2400SQ T具備先進的程序化氣路控制模塊，在傳統恒定壓力、流速、線速度的基礎上，可實現程序化的壓力、流速、線速度的控制模式。珀金埃爾默公司的Swafer微流控芯片技術，其不同型號具備流路切換、分流、反吹等流路調節功能，為實驗提供了充分的保障和多樣性；同時100階的升溫程序和優異的升降溫能力，為科研工作在分離方面提供了更多的想象空間。強大的MS檢測器，具備超快的抽真空速度（3min完成真空準備）和更低的真空度（10-6級別的真空度），這都為VOCs的檢測提供了更好的保障。
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