环境空气中116种VOCs的测定 | 大气预浓缩-气质联用FID-MS双柱中心切割法（非低温柱温箱）

2017年12月，环保部印发了《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》，并于2018年4月，在污染严重的京津冀及周边、长三角、珠三角、成渝、关中地区、辽宁中南部、武汉及周边地区，共19个直辖市、省会城市和计划单列市开展VOCs监测工作。监测内容为117种物质（57种原PAMS物质、47种TO15物质及13种醛、酮类物质）。此外，还有59个地级城市，要求监测70种物质（57种原PAMS物质及13种醛、酮类物质）。

由于甲醛的不稳定性，其在没有稳定剂的情况下可能会发生自聚合反应，形成低聚甲醛或多聚甲醛；同时也可以与其他物质发生反应，例如与水反应生成福尔马林，或与胺类化合物反应生成脲醛树脂等。无论是样品和标气，在苏马罐中都很难保存；在日常检测工作中，其检测结果偏差会比较大。因此，越来越多的检测工作者不再对甲醛进行检测，117种VOCs的方案也开始更多的检测除甲醛外的116种。

通过Swafer（D4型）中心切割技术，将最先从ELITE-1MS色谱柱流出的C2、C3组分转移至Elite-Q PLOT色谱柱上进行分离后，进入FID检测器进行检测。C2、C3组分完全进入到Elite-Q PLOT柱后，Swafer再将流路切换会MS流路，已完成后续组分的检测。Swafer技术具备极小的死体积，可极大的降低峰展宽情况；同时公司的Swafer模块具备超低惰化处理，可有效解决中心切割残留问题。

图1.Swafer（D4型）中心切割示意图

FID通道中，C2、C3组分可达到完全分离，峰型锐利且对称。

图2.FID通道色谱图（点击查看大图）

FID通道中，C2、C3组分线性（R²）均可达到0.999以上。表RSD%值为0.5nmol/mol浓度下连续7针峰面积计算结果，RSD%＜3，重复性表现优异。

表1.FID通道C2、C3组分信息（点击查看大图）

图3.C2、C3组分标准曲线（点击查看大图）

在没有使用液氮制冷低温柱温箱的情况下，通过程序压力控制依然可以获得十分优异的分离度（见图4）。出峰时间50min以后的峰依然可以保持锐利且几乎看不到拖尾。

图4.MS通道TIC图（点击查看大图）

整个系统的稳定性十分优异，醛酮类化合物线性（R²）基本达到0.995以上，其余化合物基本达到0.999以上。表中RSD% 值由0.5nmol/mol浓度连续7针的结果结算获得，RSD%范围：3~10%，表现优异；其中醛酮类和沸点较高的组分表现相对于其它组分稍差。

表2.MS通道组分信息（点击查看大图）

本实验得益于GCMS 2400SQ T精准的程序化压力控制模式和独特的真空补偿功能，在使用中心切割的气路状态下，在柱温箱在程序升温的的过程中，无论是升温过程还是保持温度，整个系统都可以保持最佳的压力。在整个分析过程中，系统都维持在一个优异的分离状态下，这使的我们在不使用液氮制冷柱温箱的状态下，依然可以获得优异的分离效果。如图5所示，该方法可以将间、对二甲苯进行一定的分离，进一步体现了本方法优异的分离能力。

图5. 间、对-二甲苯的分离情况（点击查看大图）