[发明专利]一种用于催化反应甲基自由基检测的装置及应用

摘要

本发明提供一种用于催化反应甲基自由基检测的装置和方法。具体而言，利用小孔负压直接取样气相中甲基自由基，并在高气压下快速光电离，将不稳定的自由基转变为稳定的离子态，经过电场传输后进入质谱检测分析。小孔直接大气压取样的方式，减小了甲基自由基扩散的损耗；高气压相比于真空下的光电离，数密度优势决定了离子产率更高；取样后将自由基快速转化为离子态，有利于离子的稳定有效传输。这些因素都有助于极大提高检测甲基自由基的灵敏度。

主权项

1.一种用于催化反应甲基自由基检测的装置，其特征在于：包括反应管(1)，第一挡板阀(2)，第二挡板阀(6)，电离腔体(3)，离子传输电极组(4)，孔电极(5)，真空紫外光(7)，取样孔(8)，催化剂(9)，金属筛板(10)，热电偶(11)；上下两端开口的反应管(1)内部填充有催化剂(9)，于催化剂(9)的上方和下方分别设有金属筛板(10)，催化剂(9)置于上下两个金属筛板(10)之间；于催化剂(9)下方的金属筛板(10)下部的反应管(1)侧壁上开有抽气口，抽气口处设有第一挡板阀(2)，通过第一挡板阀(2)调节抽气量；热电偶(11)置于催化剂(9)中；反应管(1)的下开口端与电离腔体(3)上壁面密闭连接，且于反应管(1)下开口端所围绕的电离腔体(3)上壁面上开设有作为取样孔(8)的通孔；离子传输电极组(4)置于电离腔体(3)内，离子传输电极组(4)由两个及三个以上圆环状平板电极平行间隔设置而成，电离腔体(3)下端面开设有通孔，于电离腔体(3)内下端面的通孔处设有中部带通孔的板状孔电极(5)；取样孔(8)、离子传输电极组(4)与孔电极(5)的通孔同轴，电离腔体(3)上壁面、离子传输电极组(4)中的圆环状平板电极、孔电极(5)依次平行、间隔设置；电离腔体(3)侧壁上开有抽气口，抽气口处设有第二挡板阀(6)，通过第二挡板阀(6)调节抽气量；真空紫外光于取样孔(8)下方、沿垂直于取样孔(8)通孔轴线方向入射至电离腔体(3)内；原料气在催化反应气相中产生的甲基自由基，在抽气作用下穿过催化剂(9)和金属筛板(10)，并在负压抽吸作用下通过取样孔(8)，在高气压下立即被真空紫外光(7)迅速电离，从不稳定的自由基态转化为稳定的离子态；产生的离子在离子传输电极(4)电场引导下，穿过孔电极(5)进入质谱进行分析。