近日,中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李海洋研究團(tuán)隊(duì)利用射頻場(chǎng)約束離子運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)電離效率的原理,成功研制了一種基于VUV燈的新型化學(xué)電離源。該結(jié)果已刊登在美國(guó)化學(xué)會(huì)Analytical Chemistry上。
電離源可實(shí)現(xiàn)中性分子的離子化,是質(zhì)譜、離子遷移譜等檢測(cè)儀器的核心部件之一。近年來(lái)“軟電離”以碎片少、譜圖簡(jiǎn)單的特點(diǎn),獲得廣泛關(guān)注?;谡婵兆贤鉄簦╒UV)燈的單光子電離源由于其具有體積小、成本低的特點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注。然而,有限的光通量(1011光子/秒)和較低的光子能量(10.6 eV)限制了VUV燈的靈敏度及可分析物的范圍。
研究人員利用真空紫外光的光電效應(yīng),真空紫外光照射在金屬電極上產(chǎn)生光電子,利用電場(chǎng)調(diào)制光電子的能量使其電離氧氣得到試劑離子O2+,利用O2+與樣品進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)電離樣品得到化學(xué)電離源,在電離源中施加射頻場(chǎng),射頻場(chǎng)作用下離子運(yùn)動(dòng)路徑更長(zhǎng),大幅增加了試劑離子與樣品的碰撞幾率,提高了分子離子反應(yīng)效率,從而得到更高電離效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與單光子電離方式相比,對(duì)13種分析物(包括芳香烴、氯代烴、硫化氫等)的檢測(cè)靈敏度提高了12-118倍。并且,以O(shè)2+作為試劑離子,實(shí)現(xiàn)了電離能高于10.6 eV的有機(jī)物的分析,如丙烷、1,2-二氯乙烷、氯仿等多氯烷烴。
本次發(fā)表的成果是在前期研制開發(fā)的新型磁場(chǎng)增強(qiáng)的VUV電離源(Anal. Chem. 2011,83,8892)和SPI與CI復(fù)合電離源基礎(chǔ)上(Anal. Chem. 2011,83:5309-16)的又一次突破性進(jìn)展。