单向气流负电晕放电离子迁移谱的研究及其在爆炸物检测中的应用

2016-05-14 10:32刘骥巍彭丽英黄卫王卫国蒋丹丹孙琪李海洋
分析化学 2016年8期
关键词:爆炸物

刘骥巍 彭丽英 黄卫 王卫国 蒋丹丹 孙琪 李海洋

摘 要 基于离子迁移谱的爆炸物探测仪多采用放射性电离源,发展非放射性电离源一直是该技术的研究热点。本研究基于电晕放电原理设计了一种新型负电晕放电电离源结构,结合自行研制的离子迁移谱仪,应用于痕量爆炸物的快速、高灵敏检测。单向气流模式下,对此电离源的气流、放电电压等运行参数进行了系统优化,得到最佳实验条件为:电晕放电电离源结构的电极环孔直径为3 mm,针-环距离为2 mm,放电电压为2400 V,漂气流速为1200 mL/min。在此条件下,避免了放电副产物氮氧化物和臭氧等引发的一系列复杂反应,得到了单一的反应试剂离子O 2(H2O)n。将其应用于爆炸物,如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、硝酸铵(AN)、硝化甘油(NG)、太安(PETN)、黑索金(RDX)等的高灵敏快速直接检测,对TNT的检测限达到200 pg/μL。结果表明,此负电晕放电电离源具有灵敏度高、结构简单、无辐射性、反应试剂离子单一等优点,在爆炸物快速高灵敏检测、公共安全保障等方面具有广阔的应用前景。

关键词 离子迁移谱;爆炸物;电离源;负电晕放电;单向气流

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