仪器概述

在线气溶胶热脱附气相色谱仪 Thermal Desorption Aerosol Gas Chromatography System

在线气溶胶热脱附气相色谱仪(英文名:Thermal Desorption Aerosol Gas Chromatography System,缩写:TAG)是Aerodyne Research Inc.与Aerosol Dynamics Inc.合作开发的仪器。为半挥发性有机气体和有机气溶胶提供每小时分子级别的原位技术定性和定量。TAG系统可自动在线采集并分析液态或固态的有机物样品,替代了费时费力的传统膜采样分析方法(包括样品采集、运输、储存、前处理等)。TAG配备原位衍生转化装置,能够测量极性强的有机化合物(例如醇、有机酸、氨基酸),并使其热分解损失降至最低。液体自动注射系统可自动加入内标和外标物质。

TAG系统有两种配置可选:

GC-MS版,可用于连接标准的GC-MS(如安捷伦7890N/5975MSD,或其它同等版本);
迷你GC版,用于连接高分辨率飞行时间质谱仪。

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图1在线气溶胶热脱附气相色谱仪(GC-MS版)。尺寸:31×38×20英寸

技术优势

  1. 可在分子水平标识有机物种类;
  2. 开发了两种样品收集器:(1)传统、无回弹的撞击式采样,适用于难挥发性物质;(2)经过钝化处理的纯金属纤维过滤采样器,针对颗粒物和半挥发气体;
  3. 每个样品都有特定的内标进行分析和精确定量;
  4. 在线衍生功能的选择使得高极性化合物的分析成为现实。

应用案例

  1. 案例一 伯克利大气样品展示了通过针对半挥发性有机物的TAG系统捕获的气相和颗粒相之间的简单碳氢化合物的分配。如图2所示。
  2. TAG.measure1.jpg

  3. 案例二Amazon14/15观测期间,在巴西亚马逊地区由TAG系统监测到大气中生物质排放的有机示踪物甲基四醇在气相和固相中的浓度变化曲线。如图3。
  4. TAG.measure2.jpg

系统配置:

  1. 电源: 最大可达500W,110VAC/60Hz 或者220VAC/50Hz (不包括采样泵)
  2. 组件: TAG核心部件,IDEX阀门,加湿器,温湿探头,质量流量控制器,TAG主控制器,八位温控器,控制箱
  3. 所需附件: 氦或其他载气,气体净化器,气体调节器,取样油管,取样泵,旋流器,Windows计算机

结构与原理

工作原理是将环境样品收集到热解析池中,收集的样品每小时被加热一次,产生的气体通过聚集阱导入到气相色谱-质谱联用仪中,进行样品定量。

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图4 连接到MS的TAG系统示意图

参考文献

  1. Williams, B. J., Goldstein, A. H., Kreisberg, N. M., Hering, S. V. (2006). An In-Situ Instrument for Speciated Organic Composition of Atmospheric Aerosols: Thermal Desorption Aerosol GC/MS-FID (TAG). Aerosol Science & Technology 40:627 - 638.
  2. Williams, B. J., Jayne, J. T., Lambe, A. T., Hohaus, T., Kimmel, J. R., Sueper, D., Brooks, W., Williams, L. R., Trimborn, A. M., Martinez, R. E., Hayes, P. L., Jimenez, J. L., Kreisberg, N. M., Hering, S. V., Worton, D. R., Goldstein, A. H., Worsnop, D. R. (2014). The First Combined Thermal Desorption Aerosol Gas Chromatograph—Aerosol Mass Spectrometer (TAG-AMS). Aerosol Science and Technology 48:358-370.