車內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測-- GC-IMS氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用系統(tǒng)
隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，國內(nèi)的汽車保有量迅猛增加，汽車正迅速步入家庭，汽車車內(nèi)的污染問題也逐漸受到人們的重視。但是，我國有關(guān)汽車車內(nèi)污染的標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法還沒有完善，汽車駕乘人員的身體健康仍在遭受著危害。目前，我們常用的檢測車內(nèi)揮發(fā)性有機物（VOCs）的手段為氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS），該方法對樣品采集、運輸及保存的要求非常高，分析時間長，無法連續(xù)監(jiān)測。如何實現(xiàn)現(xiàn)場檢測，省去繁瑣的采樣過程，并能追溯污染源頭，這需要一種全新的技術(shù)!
德國G.A.S.公司研發(fā)的GC-IMS氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用系統(tǒng)（圖1），很好地解決了以上幾個難題。GC-IMS氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用系統(tǒng)將氣相色譜（GC）的高分離度與離子遷移譜（IMS）的高靈敏度完美結(jié)合，操作界面簡單，操作人員只需簡單培訓(xùn)即可放心使用。配備循環(huán)氣流單元（CGFU），可現(xiàn)場工作，分析速度快，成本相對較低。
圖1 GC-IMS氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用系統(tǒng)
儀器工作原理及流程：
樣品由載氣帶入氣相色譜柱，經(jīng)預(yù)分離后進(jìn)入IMS電離室，載氣分子和樣品分子在離子源的作用下發(fā)生一系列的電離反應(yīng)和離子-分子反應(yīng)，形成各種產(chǎn)物離子。在電場的驅(qū)使下，這些離子通過周期性開啟的離子門進(jìn)入漂移區(qū)。在與逆流的中性漂移氣體分子不斷碰撞的過程中，由于這些離子在電場中各自遷移速率不同，使得不同的離子得到分離，從而達(dá)到二次分離和鑒定的目的。
GC-IMS檢測ppbv級別的VOCs：
l 無需樣品前處理，手動或自動進(jìn)樣
l 無需實驗室，可現(xiàn)場工作
l 無需維護(hù)工作，堅固耐用
l 方便簡單的樣品測試
l 可自動清洗避免污染
圖2儀器工作流程
結(jié)果討論
內(nèi)裝飾材料裝入20ml頂空瓶中，按照VDA 270（1992）的規(guī)定進(jìn)行樣品處理（80oC下加熱2h）。測試時間6min，結(jié)果如下圖3。
A：PES-NGR顆粒
B：EXXTRAL CMV顆粒
C：PP NOVIA顆粒
D：CODO REZ顆粒
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圖4車內(nèi)氣味化合物的定性及描述
通過GC-IMS在6分鐘內(nèi)獲得的色譜圖（圖3）顯示了在所有顆?；酆衔铮ˋ-D）中存在大量的VOCs（與藍(lán)色背景不同的斑點）。濃度越大，峰強度越高（紅色表示）。這表明這些材料是汽車艙內(nèi)空氣中VOCs的主要來源。此外，通過所選擇的氣味化合物的信號，鑒定了與氣味相關(guān)的一些揮發(fā)性化合物，并比較了峰的強度（圖4）。從圖4中可以看出，樣品D具有更高濃度的氣味化合物。因此，我們可以通過GC-IMS快速分析、測定車輛內(nèi)飾使用的聚合材料所發(fā)出的氣味相關(guān)的VOCs，從而確定車內(nèi)氣味來源。
結(jié)論
使用GC-IMS在線監(jiān)測汽車艙內(nèi)的揮發(fā)性有機物，可避免復(fù)雜采樣及運輸過程中的低溫存放問題；使用GC-IMS檢測汽車內(nèi)飾、原材料及零配件中的揮發(fā)性有機物，可從源頭上遏制整車艙內(nèi)空氣污染問題。