I. Bối cảnh công nghệ và tổng quan hiện trạng

Hiện nay, phân tích các chất ô nhiễm dễ bay hơi chủ yếu sử dụng công nghệ kết hợp sắc ký khí-khối phổ (gọi tắt là "phân tích khí chất"). Mặc dù kỹ thuật này có thể cung cấp kết quả phân tích chính xác, nhưng có những hạn chế rõ ràng: lấy mẫu tại chỗ cần sử dụng bể suma, mất từ vài phút đến vài chục phút, sau khi mẫu được gửi đến phòng thí nghiệm, phân tích tại mỗi điểm thử nghiệm cần ít nhất 30 phút trở lên; Bể suma cần được làm sạch sau khi thí nghiệm, nếu không nó có thể dẫn đến sai lệch kết quả; Độ nhạy chỉ có thể bao phủ mức ppb-ppm, không thể phát hiện trực tiếp nồng độ chất gây ô nhiễm thấp hơn và phải dựa vào các phương tiện xử lý mẫu bổ sung. Những vấn đề này làm nổi bật những khuyết điểm như quy trình phân tích khí chất dài dòng, phân đoạn rườm rà, tốc độ phân tích chậm, độ nhạy không đủ, khó có thể đáp ứng nhu cầu kiểm tra nhanh chóng của các cảnh như không khí trong xưởng.

Để đạt được điều này, một kỹ thuật phân tích nhanh, chính xác, dễ vận hành và nhạy cảm hơn - Khối phổ phản ứng ion phân tử (IMR-MS) đã ra đời. Là một nhánh mới của quang phổ khối trưởng thành trong gần một thập kỷ phát triển, IMR-MS có thể nhanh chóng phát hiện dư lượng hữu cơ phân tử nhỏ (VOC), có lợi thế là thử nghiệm dễ dàng, thời gian thực mạnh mẽ, chi phí thấp và thời gian ngắn. Trong phát hiện nhanh và đánh giá xu hướng, nó cạnh tranh hơn so với sắc ký khí trong phòng thí nghiệm - quang phổ khối, sắc ký lỏng - quang phổ khối và công nghệ kiểm tra di động trên tàu.

Trong những năm gần đây, với sự phát triển kinh tế nhanh chóng và phục hồi kinh tế sau đại dịch, các vấn đề môi trường ngày càng nổi bật, công nghệ phổ khối phản ứng ion phân tử dần được các nhà sản xuất và người dùng quan tâm rộng rãi, công nghệ và sản phẩm liên quan không ngừng cải tiến và trưởng thành. Trong đó, máy quang phổ khối phản ứng ion phân tử ACE 1100 IMR-MS do công ty Young In Ace Hàn Quốc phát triển, đã được chứng minh bởi rất nhiều ứng dụng trong lĩnh vực môi trường, cho thấy các đặc điểm như phát hiện thời gian thực cấp mili giây, độ nhạy cao cấp pptv và chi phí bảo trì rất thấp, giúp cải thiện tỷ lệ sản phẩm bán dẫn tốt và giảm chi phí sản xuất.

II. Đặc điểm kỹ thuật và chỉ số của máy quang phổ khối phản ứng ion phân tử

1. Thời gian thực nổi bật: như một máy đo phổ khối thời gian thực, tần số phân tích có thể đạt 1 lần mỗi mili giây, vượt xa công nghệ truyền thống.

2. Hiệu suất nguồn ion tuyệt vời: Nguồn ion được sử dụng để phân tích không bị ảnh hưởng bởi độ tinh khiết hoặc khối lượng ion của mẫu, duy trì hiệu suất phân tích cao.

3. Tách và lựa chọn chính xác: sử dụng bộ lọc bốn cực khối lượng kép và buồng phản ứng để đạt được sự lựa chọn ion nhanh chóng và chính xác.

4. Phương pháp định lượng: Phân tích định lượng đạt được thông qua đường cong định lượng (MTF) kết hợp phân tách hóa học mà không cần mẫu tiêu chuẩn.

5. Độ nhạy cao: 3 ion tác nhân dương và 5 ion tác nhân âm có thể được sử dụng để đạt được phân tích định lượng/định tính ở mức phụ pptv.

6. Phạm vi phân tích rộng: có thể phân tích đồng vị, đồng phân, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, một phần vô cơ và hợp chất halogen.

7. Đơn giản hóa việc xử lý mẫu: Không cần bất kỳ quy trình chuẩn bị mẫu nào, mẫu khí có chứa nước có thể được phân tích trực tiếp.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

So sánh khối phổ của nguồn EI và nguồn hóa học

Số lượng mẫu nhỏ hơn Tỷ lệ tín hiệu tiếng ồn tốt hơn

2pg, 100 fg hexafluorobenzene, quét đầy đủ, chọn ion m/z 283,8

IV. Lĩnh vực ứng dụng

(I) Công nghiệp sản xuất chất bán dẫn

Chủ yếu được sử dụng để giám sát dư lượng hóa chất phân tử nhỏ trong xưởng sản xuất và giám sát môi trường xung quanh nhà máy. Trong dây chuyền sản xuất chất bán dẫn, việc phát hiện sớm các chất gây ô nhiễm phân tử (AMC) trong không khí là rất quan trọng đối với tỷ lệ sản phẩm tốt và AMC phổ biến bao gồm:

- Axit phân tử (MA) - bazơ phân tử (MB) - phân tử ngưng tụ (MC) - doping phân tử (MD)

(2) Công nghiệp năng lượng mới

Hydrogen và tạp chất được áp dụng cho pin nhiên liệu hydro được phát hiện trực tuyến liên tục để đảm bảo hiệu suất và an toàn của pin.

(3) Ngành y tế

Phát hiện khí hô hấp để nhanh chóng xác định vi sinh vật để sàng lọc những người có nguy cơ cao như bệnh tiểu đường, bệnh thận và bệnh hô hấp.

(4) Ngành công nghiệp ô tô

- Phát hiện nhanh và liên tục tiêu thụ dầu động cơ

- Kiểm tra động lực phát thải động cơ (đặc biệt phù hợp với tiêu chuẩn VI quốc gia)

(5) Công nghiệp môi trường

- Nguồn VOC môi trường

- Đánh giá tác động môi trường của khí thải xe máy đường bộ

- Phân tích chất lượng nước

- Đánh giá chất lượng không khí trong nhà

(6) Ngành công nghiệp thuốc lá thực phẩm

- Phát hiện tạp chất khí CO ₂ cho đồ uống - Phân tích khí thuốc lá - Phát triển hương vị và đánh giá mùi

V. Danh sách các hợp chất VOC có thể phát hiện