用高场非对称波形离子迁移谱技术快速检测二乙醇胺

二乙醇胺 （ Ｄ Ｅ Ａ） 是一种被广泛使用的化学试剂． 在洗发水 、 乳液及面霜等化妆 品中常添加 Ｄ Ｅ Ａ 作为乳化剂 、 润湿剂 、 增稠剂和洗涤剂． Ｄ Ｅ Ａ还可用作腐蚀抑制剂、 分散剂 、 粘接剂、 农业化学品中的 分散剂 、 金属切削液中的表面活性剂 以及酸性气体 （ 如天然气和油田气 中的 Ｈ ｓ ｌ Ｊ ） 吸收剂等 ， 因此广
泛应 用 于各种 工业 领域 ｊ ．Ｄ Ｅ Ａ具 有 慢性 毒性 ， 长期暴露于 Ｄ Ｅ Ａ环 境 中将 对 肝 和 肾产 生影 响并 刺激 呼 吸道 ， 且Ｄ Ｅ Ａ易反 应 生成致 癌 物质二 乙醇 胺 亚硝 胺 （ Ｎ Ｄ Ｅ Ａ） ［ ２ ２ ，因此 需要 严 格 控 制环 境 中 Ｄ Ｅ Ａ 的
本 文将 新 型 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ技 术用 于 二 乙醇 胺 的检 测 ， 建立 了 Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ快 速检 测 二 乙醇胺 的新 方 法 ，获得
了二乙醇胺的离子特征信号 ， 确定了 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ 检测二乙醇胺的检出限．另外 ， 还对其离子特征信号进行
量 化 和重复 性分 析 ，得 到 二 乙醇 胺 样 品 气 的 离 子 电 流 强 度 积 分 面 积 与 样 品 气 浓 度 关 系 曲 线 并 加 以
用 高 场 非 对 称 波 形 离 子 迁 移 谱 技 术 快 速 检 测二 乙醇 胺
陶羽宇 ， 李灵锋 ， 李 鑫 ， 李 鹏 ， 汪 小知
（ １ ０ ２ ７ ；
２ ．苏 州时迈科学仪器有限公司 ， 苏州 ２ １ ５ ３ ０ ０ ； ３ ．浙江大学苏州工业技术研究院 ，苏州 ２ １ ５ １ ６ ３ ）
讨论．
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － Ｏ ５ — １ ６ ．
基金项 目： 浙江省教育厅 科研项 目（ 批准号 ： Ｙ ２ ０ １ ２ ２ ５ ９ ８ ０ ） 、 中央高校基本 科研业务 费专 项资金 （ 批准号 ： ２ ０ １ ２ Ｑ Ｎ Ａ ５ ０ １ ０ ） 、 高等学
校博士学科点专项科研基金 （ 批准号 ： ２ ０ １ ２ ０ １ ０ １ １ １ ０ ０ ５ ４ ） 、江苏省科技支撑 计划项 目（ 工业 ） （ 批准号 ： Ｂ Ｅ ２ ０ １ １ １ ０ ４） 、浙江省公益性技 术
的最大分离 电场强度可达 ６ ０ ｋ Ｖ ／ ｃ ｍ 以上 ．因此与传统 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ 相 比， 新型 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ 技术 的灵敏度、 分 辨率 及选 择性 均有 明显 提高 Ｊ ，并且 大大 缩短 了检 测 时间．新 型 Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ技 术在 现场 快速检 测生 物活 性 分子Ｈ 。 。 、环境 污染 ， 】 、 药 物 ， Ｈ 以及 易 燃易爆 品 和毒 品 ， ＂ 等 领域被 广泛 应用 ．
Ｖｏ １ ． ３ ４
２ ０ １ ３年 １ １月
高 等 学 校 化 学 学 报
Ｃ ＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｉ Ｅ Ｓ
Ｎｏ ． １ １
２ ４ ９ ９ ～２ ５ Ｏ ４
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ７ ５ ０ ３ ／ ｅ ｊ ｃ ｕ ２ ０ １ ３ ０ ４ ６ ６
移率呈非线性变化 ， Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ 利用此特点实现了对不同离子的分离检测 Ｊ ．与传统离子迁移谱 （ Ｉ Ｍ Ｓ ） 相
比较 ， Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ加 工成 本 低 廉 ，可 大 规 模 生 产 ，且 操 作 电 压 低 Ｊ ，可 实 现 正 负 离 子 同步 连 续 扫 描 ． Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ的最大 分 离 电场强度 通 常为 ２ ０～ ３ ０ ｋ Ｖ ／ ｃ ｍ，而采用 微机 电系统 （ ＭＥ ＭＳ ） 工 艺加工 的新 型 Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ
含量．目前 ， 分析检测二 乙醇胺 的方法主要有气相色谱法 ３ 和高效液相色谱法 ｊ ， 但这两种方法操作
繁琐 且耗 时长 ，不适合 现 场快速 检钡 ０ 环境 中 Ｄ Ｅ Ａ 的含 量 ． 高场 非对称 波形 离子 迁 移谱 （ Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ ） 又称 差分式 离子 迁移 谱 （ Ｄ ＭＳ ） ，是在 大气压 下对 气相 离 子进 行快 速分 离识 别 的一种 新兴 技术 ．在大气 压 条件下 ，不 同离 子在 高 电场 （ ＞ １ ５ ｋ Ｖ ／ ｃ ｍ） 条件 下 的离 子迁
应用研究计划项 目（ 批准号 ： ２ ０ １ ３ Ｃ ３ １ ０ ２ ３ ） 和 中国博士后科学基金项 目（ 批准号 ： ２ ０ １ ３ Ｍ ５ ３ １ ４ ４ ８ ） 资助． 联 系人简介 ： 汪小知 ， 男， 博士 ， 副教授 ， 博士生导师 ， 主要从事微 纳器件及新材料传感器的研究． Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｘ ｗ ２ ２ ４ ＠ｚ ｊ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｅ ｌ ｌ
关键词 高场非对称波形离子迁移谱 ； 二 乙醇胺 ；聚四氟乙烯（ Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ） 扩散 管 ； 检 出限
０ ６ ５ ６ ． ３ １ 文 献标 志 码 Ａ 中图分类号
Ｌ ，并
建立了 Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ 检测 二乙醇胺 样品气的离子 电流强度积分面积与样 品气浓度关 系曲线 ．为 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ应用 于现场
摘要
采用高场非对称波形离子迁 移谱 （ Ｆ Ａ Ｉ ＭＳ ） 对二 乙醇胺 （ Ｄ Ｅ Ａ） 进 行快 速检测 分析 ，以热解析 法进样 ，
确定了二乙醇胺 的离子特征信号 ， 并与气相色谱一 质谱联用仪 的检测结果进行 了比较 ． 用聚 四氟乙烯 （ Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ）
扩散管进样 ， 控制 二乙醇胺 样品气（ Ｄ Ｅ Ａ与空气的混合气 ） 浓度 ，利用 Ｆ Ａ Ｉ Ｍ Ｓ对不 同浓度 的二 乙醇胺样 品气 进 行检测．通过对 离子特征信号进行量化和重复性分析 ，确定 了二乙醇胺样 品气 的检 出限为 ０ ． ０ ２ 快 速检测二 乙醇胺提供 了一定 的依据 ．