热裂解-在线真空紫外光电离质谱法研究固体物热裂解

为了实时、在线研究一些固体物质的热裂解产物,自行搭建了一套热裂解-在线真空紫外光电离质谱装置。利用真空紫外灯作为电离源,并结合垂直引入飞行时间质谱,初步研究了聚丙烯在400~600 ℃和卷烟烟丝在400~700 ℃热解时释放的气相产物。本实验不仅在线获得了一系列热解气相产物的光电离质谱图,还了解了各产物,如丙烯（m/z 42）、戊二烯（m/z 68）等在不同温度下随时间的变化曲线,从而获知热解反应的动态变化过程。结果表明,真空紫外光电离质谱法是研究固体物热裂解的重要手段,可以为研究热解动态变化和产物形成机理提供重要信息。     

PAN纤维共聚单体作用机理的光电离质谱研究

本工作以丙烯腈/衣康酸(IA)二元共聚原丝以及丙烯腈/IA/丙烯酸甲酯(MA)三元共聚原丝为研究对象,利用热重分析仪(TG)和热解-同步辐射真空紫外光电离质谱(Py-SVUV-PIMS)对其热稳定化过程进行研究。TG结果表明,氮气气氛下,二元共聚原丝(PAN/IA)和三元共聚原丝(PAN/IA/MA)分别呈现三阶段和两阶段的热分解过程,其中PAN/IA的第一和第二阶段均对应PAN线型分子链的断裂,但前者是由自由基环化反应放热引发的,后者则是由正常温度下的热分解所致,而单体MA的加入显著抑制了自由基环化反应,使得PAN原丝的热稳定化能够以单体IA诱导的离子型环化反应为主较平缓地进行,相应的热失重过程也由两阶段转变为了单阶段。Py-SVUV-MS的实验结果表明,两种共聚PAN原丝在程序升温过程中会生成包括含氮小分子、丙烯腈单体及低聚物、成环化合物在内的三类主要热解产物,对比各类产物的生成趋势和产量,推断单体MA通过降低PAN结构的规整度,使其无定形化,从而增加环化反应的引发点,促进PAN原丝向稳定的预氧丝转变,同时由典型热解产物——甲基丙烯腈的生成路径可知,MA本身并不参与PAN大分子的环...     

电喷雾萃取电离质谱在线检测卷烟主流烟气

卷烟主流烟气是组成复杂、动态变化的气溶胶。在烟气捕集和处理过程中,具有活性的烟气成分会发生变化,从而使常规的离线分析方法无法准确地反映烟气的化学组成。本研究建立了一种用于卷烟主流烟气在线检测的电喷雾萃取电离质谱（EESI-MS）方法。通过单通道吸烟机对卷烟进行抽吸,卷烟主流烟气无需预处理而被直接引入EESI-MS仪中,得到其质谱图。在优化的工作条件下,通过碰撞诱导解离（CID）实验对烟气中的烟碱进行了定性分析。将该方法用于卷烟逐口抽吸时主流烟气的连续检测,结果显示,主流烟气的总离子（m/z 50~400）信号强度和烟碱离子（m/z 163）信号强度均随卷烟抽吸口数的增加而升高,这反映出卷烟主流烟气随烟支长度的释放规律。此外,对不同品牌卷烟的主流烟气进行EESI-MS在线检测,通过主成分分析（PCA）表明,该方法可以实现主流烟气的快速区分;通过聚类分析表明,该方法可以对主流烟气进行快速聚类和衡量其相似性。     

盐酸雷诺希芬的电子电离质谱和快原子轰击电离(-)质谱研究

盐酸雷诺希芬是一种用于治疗骨质疏松症的药物,采用EI-MS、FAB(-)-MS两种质谱技术分别对其的结构和裂解途径进行了研究.采用FAB(-)-MS,获得m/z 510[M HCl H]-、m/z 509[M HCl]-、m/z 473[M]和m/z 472[M-H]质谱峰;采用EIMS,获得m/z 473[M] 、m/z 474[M H] .因此,分子离子m/z 473[M] 与分子式C28H27NO4S相符.并解释了其中的主要特征子离子,并对其结构进行了确证.     

盐酸雷诺希芬的电子电离质谱和快原子轰击电离(-)质谱研究

盐酸雷诺希芬是一种用于治疗骨质疏松症的药物 ,采用 EI-MS、FAB( -) -MS两种质谱技术分别对其的结构和裂解途径进行了研究。采用 FAB( -) -MS,获得 m/z5 1 0 [M+HCl+H]-、m/z5 0 9[M+HCl]-、m/z473 [M]和 m/z472 [M-H]质谱峰 ;采用 EIMS,获得 m/z473 [M]+ 、m/z474[M+H]+ 。因此 ,分子离子m/z 473 [M]+ 与分子式 C2 8H2 7NO4S相符。并解释了其中的主要特征子离子 ,并对其结构进行了确证。     

碳纤维电离质谱快速分析中药中挥发性成分

利用碳纤维电离质谱(CFI-MS)法直接对未经前处理的中药中挥发性成分进行快速分析,从桂枝、当归、川芎、广藿香油、复方川芎胶囊和四物颗粒中成功地表征多种成分,包括烃类、萜类、醛类、酮类、酚类、酯类、甾体类等.采用CFI-MS法快速分析不同新鲜程度的桂枝和橘皮(陈皮),通过质谱图可以鉴别其新鲜程度.该方法简便、可靠、快速...     

原位电离便携式质谱研究卡西酮类毒品的裂解规律和分析策略

采用纸毛细管喷雾(PCS)原位电离便携式质谱,在正离子模式下采集国内列管的40种卡西酮类毒品的质谱信息,分析一级质谱图[M+H]+峰,MS2、MS2_DDA模式下的特征碎片峰及其相对丰度比,建立用于40种卡西酮类毒品快速筛查的质谱数据库.研究发现,所有卡西酮类毒品均存在α位的C—N键裂解;根据最高离子峰是否为[M-H2...     

哌嗪乙氧基雌酮的电子电离质谱和快原子轰击电离(－)质谱测定及裂解途径

哌嗪乙氧基雌酮是一种可望用于防治骨质疏松症的全新合成的雌激素类化合物，本文采用EI-MS、FAB (－) -MS 、ESI-MS三种质谱技术分别对其结构和裂解途径进行了研究。采用FAB(－) -MS，获得m/z 404［M+Na-H］^-、382［M］^-、381［M-H］^-质谱峰；采用EI-MS, 获得m/z 382 M^+•；采用ESI-MS, 获得m/z 383［M+H］⁺。分子离子m/z 382 M^+•和主要特征子离子与其结构特征相符，并解释了其中的主要特征子离子，对其结构和裂解途径进行了确证。     

在线光电离质谱研究茉莉花烘干过程香气成分的变化

使用自制低压光电离飞行时间质谱装置（VUV-PI-TOF MS）对茉莉鲜花烘焙过程中产生的香气成分进行实时、在线研究,获得了不同温度下的烘焙产物质谱图。实验还研究了茉莉鲜花在40~170 ℃升温烘焙过程中释放的香气成分的变化情况,获得了90、120、150 ℃下茉莉鲜花主要烘焙香气成分随时间的变化趋势。结果表明,过高和过低的温度均不利于茉莉花的烘焙品质。该研究结果可以将依赖于人的感官评审数据化、标准化和可视化,为茉莉花的工业生产提供指导。     

碳水化合物的热裂解气相色谱-质谱研究

探讨了在无氧条件下200～800℃温度范围内碳水化合物葡萄糖、果糖和蔗糖的热裂解行为,利用GC/MS定量和半定量测定其裂解产物,讨论了部分产物与裂解温度之间的关系。实验结果表明:温度低于600℃时裂解产物随温度的升高而变得复杂,蔗糖中有机酸的总量高于葡萄糖和果糖;700℃时对人体有害的苯系化合物生成,其相对含量随温度明显升高,葡萄糖、果糖中有机酸总量显著高于蔗糖;800℃时稠环类化合物明显增多。这些特征可为卷烟产品设计提供一定依据。     

在线光电离质谱结合GC/MS研究阻燃型聚氨酯的热解

本工作利用热重（TG）、气相色谱-质谱（GC/MS）以及在线光电离质谱法对聚氨酯硬泡（RPUF）和添加了阻燃剂聚磷酸铵（APP）与可膨胀石墨（EG）的RPUF的热解过程进行了研究。热重分析结果显示,3种材料的热降解过程均可分为两个阶段。GC/MS对3种材料热解产物的检测结果表明,APP的加入促使大量含氮多环芳烃生成,这些多环芳烃加速了高温下RPUF表面焦炭层的形成,有助于提高阻燃效果;而EG对于RPUF热解产物没有明显影响,说明EG是一种典型的物理膨胀型阻燃剂。在线光电离质谱的实验结果进一步验证了上述结论,并得出RPUF、RPUF/APP、RPUF/EG热解过程的两个阶段分别来自聚氨酯的初始热分解以及初始热解产物的二次分解。     

超声雾化萃取大气压光电离质谱法快速分析烟草化学成分

随着烟草工业的发展,对烟草样品进行快速、准确和高灵敏度地分析检测已经成为烟草化学发展的必然趋势和产品研发的现实需求.本工作利用超声雾化萃取大气压光电离质谱(EAPPI-MS)技术,无需样品预处理和色谱分离,对1R5F、3R4F、都宝、七星和王冠5种卷烟烟丝中的化学成分进行直接、快速分析,鉴别出醇、酮、酸、酯、醛、酚、生...     

真空紫外光电离质谱研究稻壳和稻秆的热解

利用同步辐射真空紫外光电离质谱（SVUV PIMS）对稻壳和稻秆的热解过程进行了研究。通过改变光子能量,获得了随光子能量变化的质谱图,并鉴定了热解过程的主要产物。本工作测量了不同热解温度下的产物质谱图,并结合热重分析,对两种样品热解产物与温度的关系进行对比研究。稻壳与稻秆的热重曲线非常相近,但二者的产物质谱图却差异明显,主要表现在m/z 114和m/z 96等几种半纤维素产物丰度随温度变化的趋势不同。本工作还测量了若干特征产物随时间变化的谱图,结果表明,半纤维素在低温下就开始出现,且生成速度较快,而大部分的木质素分解速度较慢,温度区间也相对较宽,其分解伴随着整个热解过程。     

聚丙烯腈纤维热稳定化过程的光电离质谱研究

利用热解-单光子电离飞行时间质谱(Py-SPI-TOF MS)和热重-质谱(TG-MS)联用仪研究了聚丙烯腈（PAN）原丝在氮气和空气两种气氛下的热稳定化过程。结果表明,PAN原丝在发生热失重之前便已形成部分环化结构,随着温度的升高,PAN原丝在氮气气氛下呈现出2个热分解阶段：第1阶段为线型分子链的断裂以及含氮小分子的脱除,主要生成HCN、NH₃、丙烯腈单体、二聚体以及三聚体等热解产物;第2阶段为环化结构的热裂解,伴随着较多成环化合物和轻质烯烃的产生。而在空气气氛中,氧化作用有利于环化结构的形成和稳定,明显抑制了第2阶段的热分解。此外,较慢的升温速率也有助于环化结构的形成。依据光电离质谱实时在线的研究结果,证明了氧气和温控条件在PAN原丝热稳定化过程中具有关键性作用。     

原位光电离质谱技术原理及应用

原位质谱技术具有原位、微量、实时、在线、无需样品预处理的特点.近年来,基于不同电离原理开发的原位离子化技术相继问世.原位光电离是一种基于大气压光电离的离子化技术,具有无电离极性歧视、电离碎片少以及抗基质效应强等优点.原位光电离通常需引入掺杂剂以增强离子化效率,待测物既可通过光致直接电离,亦可通过光电离诱导的离子分子反应...     

利用高分辨质谱和主成分分析法研究酸洗预处理对生物质热解的影响

利用热重分析和高分辨质谱研究了氢氟酸预处理工艺对稻壳和杨木两类生物质的热分解特性和热解油组分的影响。结果表明,氢氟酸可有效脱除生物质中的K、Mg、Fe等微量矿物元素,其中稻壳的矿物元素脱除率可达92%。脱除矿物元素后,生物质的热失重峰显著地向高温区偏移,固定碳的产量减少,挥发成分的产量增加。高分辨质谱检测到的热解油组分包括以酸、醛、酮、醇、酚、呋喃为主的含氧化合物和以吡啶为主的含氮化合物,酸洗前后各产物的含量有较大变化。基于质谱数据,利用主成分分析法分析和探讨了热解油中特征组分在矿物质脱除前后的变化情况。结果表明,酸处理可降低生物质热解油中含氮化合物的产量,降低幅度可达50%。     

在线热解-光电离质谱法研究Li2CO3对松木热解的影响

利用热重分析结合在线热解-光电离质谱法研究了Li₂CO₃对松木催化热解过程的影响。热重分析结果表明,Li₂CO₃的掺入能够使松木热解向低温区移动,且不会显著增加焦炭的产量。在线热解-光电离质谱研究结果表明,松木的3种组分,纤维素、半纤维素和木质素,对催化剂Li₂CO₃的响应不同：纤维素和半纤维素主要热解产物产量有下降趋势,而木质素主要热解产物产量却明显上升;松木主要热解产物的最大生成速率时间和温度都有不同程度的减小。本实验结果表明,热解产物对催化剂的不同响应与它们自身结构有密切关系,在松木热解过程中,Li⁺能降低含氧热解产物的C-O键能从而促进裂解。     

同步辐射光电离质谱检测氟原子在二氧化硅表面反应产物

采用微波放电等离子体源产生高密度F原子,结合同步辐射真空紫外光电离质谱全面检测F原子在二氧化硅表面刻蚀反应的产物,并探究其反应机理。通过扫描同步辐射光子能量,获得具有特定质量选择的离子光电离效率谱,测量了反应产物的电离能及碎片离子的出现势等基本参数;同时结合量子化学理论计算质谱中离子的来源,即对光电离和光解离过程进行了区分。结果表明,F原子在二氧化硅表面会反应生成一系列的氟氧硅化合物 (Si_xO_yF_z),主要包括SiF₄、SiF₃OSiF₃和SiFOSiF₂OF等,质谱中观察到的SiF₃⁺、SiF₃OSiF₂⁺等离子信号来源于其对应母体离子的解离碎片。实验测得SiF₄的电离能为15.85 eV,SiF₃⁺和SiF₃OSiF₂⁺碎片离子的出现势分别为16.20、16.40 eV。该方法实现了高效检测F原子刻蚀反应的产物,由于F原子具有较高的化学反应活性,该实验装置也可用于开展气相自由基反应研究,模拟大气化学和燃烧火焰等体系中的化学反应过程。