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譜育科技全自動在線液相色譜法,實現(xiàn)對環(huán)境空氣OVOCs的準(zhǔn)確監(jiān)測
  • 譜育科技 更新時間:

    2023-09-01

  • 譜育科技 來源:

    譜育科技

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    471

Part 1:OVOCs監(jiān)測重要性

含氧VOCs (Oxygenated VOCs, OVOCs),指含有氧化官能團的揮發(fā)性有機物,包含醛類,酮類,醇類,酸類等,大氣中以醛酮類活性最強。

大氣中OVOCs來源十分豐富,包含人為源(例如:化石能源和生物質(zhì)燃燒,工業(yè)排放,溶劑使用等)和植物排放等直接源,以及烴類有機物的經(jīng)過大氣光化學(xué)反應(yīng)后的氧化中間產(chǎn)物。

近年來,越來越多的研究證實我國大氣環(huán)境中OVOCs濃度較高,并且對臭氧生成的貢獻最高可達80%,二次有機氣溶膠貢獻最高可達30%。

這主要是因為一方面, OVOCs可作為前體物,通過與自由基直接反應(yīng),參與光化學(xué)過程。另一方面,OVOCs還可以通過光解直接產(chǎn)生自由基,提升大氣氧化性,這兩方面作用加劇了二次大氣污染物的生成。


Part 2:傳統(tǒng)OVOCs監(jiān)測方法的局限性

自動監(jiān)測

- 氣相色譜質(zhì)譜法

1. 受環(huán)境溫濕度影響較大

2. 對色譜/質(zhì)譜性能要求較高

3. 運維要求較高

- 光譜法:測量因子單一

手工監(jiān)測

商品化DNPH柱背景值高,容易受污染與干擾;

未對采樣過程進行全流程質(zhì)控,測量誤差偏大;

操作過程因素控制不嚴格,人為因素影響較大;


Part 3:譜育科技推出環(huán)境空氣含氧類揮發(fā)性有機物自動監(jiān)測系統(tǒng)


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EXPEC  2200 環(huán)境空氣含氧類揮發(fā)性有機物自動監(jiān)測系統(tǒng)由前處理儀、UV檢測器、超高壓二元泵等模塊組成。

基于自主研發(fā)的全自動在線DNPH衍生-液相色譜技術(shù),實現(xiàn)對13種(HJ 683-2014)/16種(HJ 1154-2020) 醛酮的高精度連續(xù)在線自動監(jiān)測。解決傳統(tǒng)氣相色譜質(zhì)譜監(jiān)測手工比對誤差過大,以及手工法監(jiān)測背景值高和平行性差等問題。



儀器核心參數(shù)

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測試條件

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測試結(jié)果

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系統(tǒng)特點

全自動DNPH衍生化-液相色譜法技術(shù)

? 實現(xiàn)至少13種醛酮OVOCs全自動監(jiān)測

? 高精度自動洗脫定容和進樣流程,精密度和準(zhǔn)確度優(yōu)于5%

DNPH吸附柱在線制備與純化技術(shù)

? 可實現(xiàn)吸附小柱的在線制備,減少耗材使用

? 大幅減少吸附柱空白濃度,導(dǎo)致系統(tǒng)空白濃度和方法檢出限大幅降低,并且遠優(yōu)于現(xiàn)有商品化吸附柱和手工采樣方法

24h無盲點采樣分析

? “采樣-洗脫進樣-涂敷再生”三流路并行設(shè)計,實現(xiàn)三流路同步自動化進行

? 時間分辨率可調(diào),最短可實現(xiàn)30min連續(xù)無盲點監(jiān)測

采用氣標(biāo)全流路質(zhì)控

? 相較于液標(biāo)-液相色譜質(zhì)控方法,能夠模擬實際外場環(huán)境采樣,更加合理,保證數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確



Part 4:應(yīng)用效果

更低的系統(tǒng)空白與檢出限

通過創(chuàng)新的DNPH吸附柱在線制備和純化技術(shù),由EXPEC 2200 系統(tǒng)所制備再生的DNPH吸附柱,相比于其他廠家(數(shù)據(jù)來自本項目自行測試和文獻 “司利國等,2019,環(huán)境化學(xué)”),有效降低小柱空白,50 L采樣體積下甲醛、乙醛、丙酮等空白均降至0.1 ppb以下。

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通過對系統(tǒng)空白的降低和精密度的提升, EXPEC 2200可將13種醛酮物質(zhì)方法檢出限降低至0.1ppb以下,使得對于低濃度下的環(huán)境空氣OVOC組分也能夠較好檢出和定量,大幅優(yōu)于現(xiàn)有手工采樣方法。


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標(biāo)定系統(tǒng)準(zhǔn)確性

EXPEC 2200 可采用全流程氣標(biāo)質(zhì)控,質(zhì)控結(jié)果更準(zhǔn)確。在氣標(biāo)全流路質(zhì)控情況下,部分醛酮類物質(zhì)回收率達不到100%。特別是丙烯醛,衍生吸收效率不到50%,如果用液標(biāo)質(zhì)控結(jié)果計算濃度,會使得濃度偏低。而采用氣標(biāo)質(zhì)控,更能準(zhǔn)確反應(yīng)待測物種的實際濃度。此外,在標(biāo)定系統(tǒng)中,全流路管實現(xiàn)惰性化并伴熱,降低吸附影響。

測試中發(fā)現(xiàn),本標(biāo)定系統(tǒng)所采用惰性化的混氣管,可以有效減少丙酮和苯甲醛等吸附性較強物質(zhì)的高濃度殘留。另外,在本系統(tǒng)中實現(xiàn)了對標(biāo)氣加濕功能,標(biāo)氣濕度可調(diào)節(jié),保障標(biāo)定結(jié)果更能反映實際環(huán)境空氣條件下的系統(tǒng)響應(yīng)情況。



儀器間平行性和長期運行可靠性

為驗證系統(tǒng)在實際監(jiān)測環(huán)境下的表現(xiàn),將兩套樣機在同一地點進行實際環(huán)境樣監(jiān)測比對。

比對結(jié)果顯示,兩套樣機數(shù)據(jù)相近可比,趨勢一致,解決了手工采樣后實驗室監(jiān)測平行性較差的弊端。

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此外,還對長期開展環(huán)境監(jiān)測的設(shè)備,進行每日2 ppb標(biāo)樣質(zhì)控,結(jié)果顯示在長期(半個月)運行情況下,儀器穩(wěn)定性較好,儀器質(zhì)控誤差在均10%以內(nèi)。

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Part 5:應(yīng)用場景


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