利用激发态质子电子协同转移反应提供质子化水的质子转移反应离子源
摘要文本
本发明所涉及的质子转移反应离子源，是一种新的离子源，它是利用激发态质子电子协同转移反应来提供质子化水的质子转移反应离子源。它由真空紫外光光源室(1)，H3O+发生腔(2)，质子转移反应腔(3)，气态卤代烃和水蒸气进样管(4)和VOCs进样管(5)组成。该离子源利用真空紫外光激发二氯甲烷或二溴甲烷；生成的激发态卤代烃与水分子发生气相的质子电子协同转移反应产生H3O+，H3O+进一步与VOCs碰撞发生质子转移反应生成质子化的VOCs离子。本发明申请的质子转移反应离子源生成的H3O+浓度高、稳定性强、杂散离子少，可以提高目前VOCs在线监测质谱仪的灵敏度水平。
申请人信息
- 申请人:中国科学院生态环境研究中心
- 申请人地址:100085 北京市海淀区双清路18号
- 发明人: 中国科学院生态环境研究中心
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 利用激发态质子电子协同转移反应提供质子化水的质子转移反应离子源 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710552505.2 |
| 申请日 | 2017年7月7日 |
| 公告号 | CN107342210B |
| 公开日 | 2024年1月26日 |
| IPC主分类号 | H01J49/10 |
| 权利人 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 发明人 | 束继年; 杨波; 张鹏 |
| 地址 | 北京市海淀区双清路18号 |
专利主权项内容
1.利用激发态化学反应提供质子化水的质子转移反应离子源，其装置由真空紫外光光源室(1)、HO发生腔(2)、质子转移反应腔(3)、气态卤代烃和水蒸气混合气体进样管(4)和VOCs进样管(5)组成，其特征在于，HO发生腔(2)和质子转移反应腔(3)，真空紫外光源室(1)、HO发生腔(2)和质子转移反应腔(3)依次同轴串联连接，气态卤代烃和水蒸气混合气体进样管(4)和VOCs进样管(5)分别与HO发生腔(2)和质子转移反应腔(3)垂直连接，利用激发态物质引发质子电子协同转移反应，生成HO，再通过质子转移反应将VOCs质子化，从而生成待测物阳离子；其反应历程如下：3+3+3+3+3+CHCl+hv→[CHCl-Cl]222+-*[CHCl-Cl]+2HO→[2HO-CHCl-Cl]2+-*222+-[2HO-CHCl-Cl]→HO+Cl+HCl+CHO；22+-3+-2具体实施方式是：一、在真空紫外光源室(1)中，真空紫外光子由真空紫外灯(6)产生后，经氟化镁窗片(7)进入HO发生腔(2)；3+二、气态卤代烃和水蒸气的混合气体由气态卤代烃和水蒸气混合气体进样管(4)直接进入HO发生腔(2)，其流量由针阀控制；3+三、进入HO发生腔(2)的气态卤代烃经真空紫外光照射产生激发态的卤代烃分子，之后与水蒸气发生激发态的质子电子协同转移反应，生成大量的HO离子，加在离子引出及加速电极(9)上的低压电场使生成的HO被加速后进入质子转移反应腔(3)；3+3+3+四、进入质子转移反应腔(3)的HO在质子转移反应控制电极(10)产生的电场控制下获得特定的移动速度，并与由VOCs进样管(5)进入质子转移反应腔(3)的VOCs发生碰撞，经质子转移反应生成相应的质子化的VOCs离子，VOCs为大气压直接进样，其流量由针阀调节；3+五、质子化的VOCs离子经质子转移反应控制电极(10)产生的电场控制后流出质子转移反应腔(3)的离子源出口(11)，形成离子源。