大气VOCs在线监测系统联用GC-TOF MS 监测室外大气中VOCs含量.pdf

大气VOCs在线监测系统联用GC-TOFMS

监测室外大气中VOCs含量

上海磐合科学仪器股份有限公司
1引言

挥发性有机化合物（volatileorganiccompounds,VOCs）是大气中普遍存在的，且对环
境影响最为严重的有机污染物。

目前，对大气中挥发性有机污染物的检测手段主要分为离线检测和在线监测两种模式。

离线检测主要是苏玛罐采样-气相色谱/质谱联用分析技术、吸附剂采样-TDS-GC/MS分析技
术等。离线检测技术采样点有限、时间分辨率低、并且外界的干扰因素影响较大（如：人员、

器具、运输等因素），分析具有明显的滞后性，不能很好的体现大气中VOCs实时变化的监
测需要。在线监测技术主要有在线气相色谱/质谱技术、质子转移质谱技术等，在线监测技

术具有较高的时间分辨率，同时减少了监测过程中外界因素造成的各种干扰，可以达到对环

境实时或近实时监测的要求。

大气VOCs在线监测系统TT24-7，仪器设计为全自动在线监测的形式，采样时间间隔

可以根据用户要求最小可到3-5min记录一个数据，具有连续不间断监测，可以对大气中的
污染有机化合物组分含量进行实时报告，是一种真正的在线监测技术设备。可以一周7天
24小时连续监测，数据自动记录，运行费用低，有效解决了现有技术中分析监测的滞后性、

复杂样品预处理耗时费力、有采样盲点、不能连续监测等问题。

飞行时间质谱仪（TOFMS）以其较高的分辨率，以及未知化合物定性分析等优势在
VOCs分析中得到越来越多的应用。BenchTOF具有高灵敏度、高稳定性、扫描速率快、

高质量准确度、高分辨率等性能，以及无质量歧视、可选择电离电压（Select-ev）等功能，

特别适用于连接FastGC进行测试，可以在短时间内获得大量的物质信息。

2实验部分

2.1实验仪器设备与材料

2.1.1实验仪器设备：

TT24-7大气VOCs在线监测系统（英国Markes公司）；GC-TOFMS气相-飞行时间

质谱联用仪（赛默飞/Markes公司）
2.1.2实验材料

标准物质：65种含氧挥发性有机物及卤代烃标准气体标准气（1ppmv）。
2.2实验原理

将环境大气通过TT24-7的采样系统在冷阱中进行富集浓缩，在低温下，挥发性有机化
合物被冷阱中的吸附剂吸附浓缩，然后冷阱快速加热汽化，通过传输管线进入色谱柱进行分

离，最后采用飞行时间质谱（TOFMS）进行检测定性和定量。
2.3实验条件

通过对TT24-7大气VOCs在线监测系统和GC-TOFMS参数方法设置进行优化后，确

定测试方法的仪器条件参数。采样时间间隔点为30min，即30min一个样品数据点，可根据
GC的运行时间进行调整，最短可达到3-5min一个数据点。由于TT24-7采用双冷阱设计，
每个样品间没有空白时间段，真正实现了连续监测的目的。

表1：TT24-7与GC-TOFMS参数条件
TT24-7测试方法：GC参数TOFMS参数

采样流速：100mL/min色谱柱：MEGA-VOC2离子源温度：280℃

采样时间：30minFAST传输线温度：280℃；

预吹扫时间：2min10m*0.20mm*1.00um电子轰击源(EI)：70ev
冷阱低温：-10℃柱流速：1.0mL/min监测模式：scan模式
程序升温：50℃保持，扫描范围：29-300
解析温度：300℃，时间：5min；5minamu
以10℃/min升温到220℃，
分流流量：20mL/min
传输线温度：150℃保持5min。

2.4标准曲线

采用动态稀释仪将标准气体稀释成5.0ppbv，标准曲线采用TT24-7分别采样时间流速为
50mL/min，采样时间分别为1min、2min、4min、8min、16min，5个浓度样品标准气，进行
测试，并绘制标准曲线，实验结果表明65种化合物的标准曲线在0.9904~0.9997之间，呈现

良好的线性关系，满足实验的要求。

采用GC-TOFMS对采集的样品进行分离分析，并且使用10米VOCs快速分析毛细管

色谱柱进行分离，使得65种化合物在20min内全部进行分离和检测，大大缩短了检测时间，
从而可得到更密集的连续检测样品点。
图165种标准物质TIC谱图

图265种标准物质TIC谱图（1）
图365种标准物质TIC谱图（2）

表2:65种VOCs组分工作曲线表

保留时间保留时间
No.化合物名称R2No.化合物名称R2
（min）（min）
1二氯四氟乙烷0.9030.9917341,1,2-三氯乙烷7.8890.9993
21,3-丁二烯0.9750.992635二溴一氯甲烷8.7990.9986
3溴甲烷1.1060.9417362-己酮