[发明专利]激发态二氯甲烷质子化剂

说明书

本发明所涉及的激发态二氯甲烷质子化剂，是一种新的质子化剂，可使极性有机物质子化，可用于极性有机物的检测和分析。相对于传统的质子化剂(H₃O⁺)，激发态二氯甲烷质子化剂在质子转移反应前是中性的，激发态二氯甲烷质子化剂的分子间距离不受库仑力影响，质子化剂的浓度有大幅提高的空间；中性的质子化剂大大减小了质谱系统的离子噪声；二氯甲烷是挥发性强的有机物质，减小了质子化介质水对真空系统和离子检测器的不利影响。

所属技术领域

本发明所涉及的激发态二氯甲烷质子化剂，是一种新的质子化剂，可使极性有机物质子化，产生质子化的有机物离子，可用于极性有机物的检测和分析。相对于传统的质子化剂(H₃O⁺)，激发态二氯甲烷质子化剂在质子转移反应前是中性的，激发态二氯甲烷质子化剂的分子间距离不受库仑力影响，质子化剂的浓度有大幅提高的空间；中性的质子化剂大大减小了质谱系统的噪声；二氯甲烷是挥发性强的有机物质，减小了质子化介质水对真空系统和离子检测器件的不利影响。

背景技术

质子转移反应质谱仪是目前最灵敏的有机物在线检测仪器，具有测量响应时间短、灵敏度高、无需对样品气体预处理、无需定标等优势，已经被应用于大气痕量VOCs的监测。

质子转移反应质谱检测技术的核心是质子转移反应。质子转移反应的技术原理是通过气相质子化剂与中性分子碰撞而发生质子转移反应，使中性分子离子化。目前商业化质子转移反应质谱仪常用质子化的水(H₃O⁺)作为质子化剂。由于水分子的质子亲和势为166.5kcal/mol(7.2eV)，小于绝大部分有机物质子亲和势，通过碰撞，质子化的水可以将质子转移给有机物分子，从而使有机物分子质子化。质子化的水可以通过空心阴极放电、电子轰击、放射源辐照、微波放电等方法产生。

目前质子转移反应质谱的发展也存在一些限制：质子转移反应质谱仪的灵敏度主要取决于其质子化剂的浓度，提高质子化剂浓度是提高仪器的检测灵敏度是主要途径。然而由于质子化水分子本身带有电荷，受库仑力影响，质子化剂浓度不能无限制提高；质子化水和水的团簇给质谱系统带来大量离子噪声；高浓度水蒸汽的使用对真空系统及离子检测器件有不利影响。

发明内容

为了进一步发展质子转移反应质谱检测方法，本发明提供一种新的质子化剂，即采用激发态二氯甲烷作为质子化剂，在我们的实验研究中发现经过真空紫外光源(氪灯)辐照后的二氯甲烷可以与极性有机物分子发生质子转移反应，使极性有机物分子离子化。

本发明专利采用的技术方案是：1、由真空紫外光光源产生真空紫外光；2、真空紫外光辐照二氯甲烷，产生激发态二氯甲烷；3、激发态二氯甲烷与极性有机物分子碰撞发生质子转移反应生成质子化有机物离子。

本发明的有益效益是：激发态二氯甲烷质子化剂在质子转移反应前是中性的，该质子化剂浓度不受库仑力限制，质子化剂的浓度有大幅提高的空间；中性的激发态二氯甲烷质子化剂自身在质谱中不产生离子噪声；二氯甲烷是高挥发性有机物，避免了高浓度水蒸汽对真空腔体和离子检测器件不利影响。

附图说明

附图为本发明—激发态二氯甲烷质子化剂产生和质子转移反应装置的外观图，分别为1、真空紫外光光源，2、二氯甲烷供给管，3、含有机物的气体进样管，4、激发态二氯甲烷产生及质子转移反应区，5、离子加速电极组合，6、离子出口。

具体实施方式

激发态二氯甲烷作为质子化剂所采用的产生和质子转移反应装置由真空紫外光光源1，二氯甲烷供给管2，含有机物的气体进样管3，激发态二氯甲烷产生及质子转移反应区4(简称反应区4)，离子加速电极组合5，离子出口6，六部分组成。具体实施方式是：

一、真空紫外光光源1产生真空紫外光，辐照反应区4；