一种基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111175397A(43)申请公布日2020.05.19(21)申请号202010020787.3(22)申请日2020.01.09(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人乔显亮施锦瑞谢晴(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人温福雪侯明远(51)Int.Cl.G01N30/02(2006.01)G01N30/86(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法(57)摘要本发明提供了一种基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法，步骤如下：在70eV，230℃质谱条件下分析，得到的质谱信息与谱图库比对；在15eV，230℃质谱条件下寻找分子离子峰，计算化合物精确质量的质量准确性误差；质谱图中查看是否存在同位素离子峰簇，若存在，依据同位素原则判断卤素原子；构建VOCs的保留时间与沸点的预测模型，对模型预测的保留时间与鉴定出的化合物测得的保留时间进行比较；将标准样品的质谱信息与未知样品中鉴定化合物的信息进行对比，确证最终鉴定结果。本发明用于大气环境中的挥发性有机物的未知物分析，更全面地了解环境中VOCs的种类和水平，为环境中非目标VOCs筛查提供方法支持。CN111175397ACN111175397A权利要求书1/1页1.一种基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法，其特征在于，步骤如下：1)GC-QTOF使用70eV的电子能量，230℃的离子源温度进行样品分析，根据分析获得的质谱图与仪器配套的70eV下得到的谱图库对比，筛选出匹配度>60的可能的候选化合物；2)为避免分子离子峰的缺失，使用15eV，230℃的离子源条件进行样品分析，得到对应质谱图，在该质谱图中寻找分子离子峰，计算步骤1)得到的候选物的质量准确性误差，然后以质量准确性误差<5ppm作为判据，确定质量匹配化合物；3)在鉴定步骤1)得到的候选化合物和步骤2)得到的质量匹配化合物时，查看质谱图中是否存在同位素离子峰簇，若存在，根据同位素原则确定卤素原子个数；4)利用保留时间辅助定性，使用已测得的步骤2)中得到的质量匹配的化合物的保留时间与其沸点进行建模，所得模型如下：RT＝0.087BP+4.293，式中，RT表示保留时间，BP表示沸点；查找鉴定出的化合物的沸点，对模型预测的保留时间与鉴定出的化合物测得的保留时间进行比较，若差值<0.5min，确定鉴定结果；若差值>0.5min，则对鉴定结果进行进一步的分析检查；5)根据鉴定出的化合物的标准样品，然后采用70eV，230℃的条件进行分析，得到标准样品的质谱信息和保留时间，将其与相同条件下未知样品中鉴定化合物的信息进行对比，确证最终鉴定结果。2.根据权利要求1所述的基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法，其特征在于，所述的化合物包括烷烃、烯烃、苯酚、酯类、芳香烃及卤代芳香烃。2CN111175397A说明书1/4页一种基于GC-QTOF构建的VOCs非目标筛查方法技术领域[0001]本发明涉及通过气相色谱四极杆飞行时间质谱(GC-QTOF)构建挥发性有机物的非目标筛查方法，属于大气环境监测技术领域。背景技术[0002]挥发性有机物(VOCs)是沸点在50℃～260℃之间，常温下以蒸汽形式存在的有机化合物的总称。近年来，由于工业的快速发展，与人为活动有关的VOCs排放量急剧增加。VOCs是大气中一类重要的污染物，会与空气中的氮氧化物发生反应，产生臭氧，或者引发光化学烟雾等一系列环境问题。而且，不少VOCs可以通过皮肤接触、呼吸等途径对人体产生健康影响，一些VOCs还可能具有致癌性，因此，大气环境中VOCs的污染受到越来越多的关注。[0003]摸清大气中VOCs的组成和含量，是对其进行环境管控的前提和基础。常用的VOCs分析方法一般是首先确定待检测的目标化合物，然后基于购买的标准样品对目标化合物进行定性和定量分析。我国生态环境保护部颁布了一系列标准，监测的目标物数量逐年增加，从以前主要包含非甲烷总烃、甲苯等几种指标，到最新的《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》中受关注的目标物已增加至117种，但人类生产和生活中VOCs来源广泛、种类繁多，采用既定的VOCs目标物清单来分析，很可能会出现主要污染物缺失，而无法反映真实的污染情况，这是大气VOCs分析中经常遇到的问题。[0004]目前，气相色谱-质谱联用(GC-MS)是主流的VOCs分析仪器，其分析的主要依据是四极杆质谱仪测得的质谱图进行谱库检索，以匹配度的高低确认化合物。然而，在分析未知的复杂样品时，往往会出现同一色谱峰对应多个匹配度都很