4月9日,由仪器信息网联合中国颗粒学会召开的首届“颗粒研究应用与检测分析”主题网络大会顺利召开。会议邀请了业内著名颗粒学学者、检测分析专家以及龙头企业代表,针对颗粒学研究应用及检测分析的前沿热点和疑难杂症进行探讨,促进颗粒学的研发应用端与我国颗粒学事业的良性发展。
广州禾信仪器股份有限公司(以下简称“禾信仪器”)受邀参加了会议,分享了近年来关于颗粒物分析仪器研发的新进展及其在科研方向的应用成果。
早在2013年,禾信仪器就成功推出了第一代“在线单颗粒气溶胶质谱仪”,现已衍生研发出适用于不同监测场景、需求的系列产品--“SPAMS 05系列”,以该系列产品为核心的“PM2.5在线源解析系统”应用案例遍布全国。那么,在科研领域,禾信仪器SPAMS 05系列产品又能做哪些研究呢?又获得了哪些成效呢?接下来,笔者详细介绍下禾信仪器“在线单颗粒气溶胶质谱仪 SPAMS 05系列”。
专业的气溶胶颗粒组分分析仪器--“在线单颗粒气溶胶质谱仪”
在线单颗粒气溶胶质谱仪 SPAMS 05系列,是禾信仪器拥有全面自主知识产权并完全正向开发的,专业的应用于微米、纳米级气溶胶颗粒分析仪器,广泛应用于各个需要气溶胶颗粒组分分析的领域。其中,以该仪器为核心的PM2.5在线源解析系统的应用已覆盖全国31个省、200多个地市。在科研方面,SPAMS可谓“上山下海,无所不能”。曾两次跟随雪龙号前往极地进行海洋气溶胶科考,并于泰山顶监测站进行气溶胶传输通道颗粒物组分混合态研究。利用SPAMS发布的论文达百余篇。
在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS 05系列产品
应用领域
凡是涉及到微米、纳米级颗粒物分析的领域都有SPAMS发挥作用的空间!
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--利用负离子特征峰快速在线识别活性细菌气溶胶
何为生物气溶胶?其是一类含有生物性粒子的气溶胶,含有细菌、病菌、霉菌、真菌、病毒、花粉、孢子等。2019年,曾真[1]等人利用单颗粒质谱仪对细菌气溶胶颗粒进行分析,获得了独特的细菌指纹图谱。以m/z -26、42、79、97和159等氰酸和磷酸盐离子峰为细菌气溶胶的特征峰,能够实现快速在线识别活性细菌气溶胶。
实验流程
外场实际采集细菌气溶胶谱图
[1] 曾真,利用单颗粒气溶胶质谱仪分析细菌气溶胶颗粒, 2019.
--泰山顶京津冀-长三角气团传输通道气溶胶混合态研究
2019年夏季,南京信息工程大学银燕教授[2]团队在泰山玉皇顶开展气溶胶综合观测实验,首次使用了单颗粒气溶胶质谱仪对泰山顶气溶胶混合状态及其粒径分布特征进行研究,并探讨气溶胶混合状态对新粒子增长过程的影响。
泰山顶气溶胶混合态观测
[2] 沈利娟,泰山顶(1534 m)夏季气溶胶粒径分布特征, 2019.
--云颗粒化学成分研究
2016年1月,Lin[3]等人采用GCVI与单颗粒气溶胶质谱仪相结合,对华南南岭(1690μm A.S.L.L)中单个云状残渣颗粒的化学组成和混合状态进行了评价。这项研究是首次报道了中国单个云团颗粒的化学组成和混合状态的现场观测。
云状残渣颗粒化学组成平均谱图
[3] Lin Q,In situ chemical composition measurement of individual cloud residue particles at a mountain site, southern China, 2017
--雪龙号南北极科考行动
2017年7月及10月,雪龙号分别前往北极及南极进行科考工作。两次科考活动中,科研团队均使用SPAMS开展气溶胶与生源气体走航联合观测,重点针对极区黑碳气溶胶、同位素、单颗粒气溶胶混合状态、二次有机气溶胶的时空分布、组成和来源等开展科学研究。
--香烟燃烧新鲜、老化烟气气溶胶组分研究
2016年,李梅等[4]利用SPAMS对香烟烟气气溶胶的应用研究。香烟检测结果表明,在颗粒物粒径分布上,新鲜香烟烟气颗粒范围较老化烟气宽。在气溶胶化学成分上,老化烟气颗粒物与新鲜烟气相比,尼古丁,氰酸盐,硝酸盐,硫酸盐及铵盐5种成分的数浓度百分比都有所增加,而含Clˉ的数浓度百分比减少。
自制香烟燃烧装置与检测现场照片
新鲜、老化烟气颗粒物的平均质谱图
[4] 李梅,单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪分析香烟烟气气溶胶,2012.
--不同卡车尾气排放气溶胶颗粒成分差异
机动车引擎排放的尾气中含有大量气溶胶颗粒。Suess[5]等人利用单颗粒气溶胶质谱仪对重型卡车燃烧柴油排放的气溶胶颗粒进行组分分析,结果表明不同卡车排放的气溶胶颗粒存在明显的化学成分差异,并且利用单颗粒气溶胶质谱仪进行的实验具有较高的再现性。
柴油车尾气排放气溶胶颗粒质谱图
[5] Suess D T , Reproducibility of Single Particle Chemical Composition during a Heavy Duty Diesel Truck Dynamometer Study,2002
近年来,禾信仪器在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS 05系列产品已愈发成熟,在市场上得到了广泛的关注,同时也开发了更多领域的应用,解决了相关领域的许多重点问题。未来,禾信仪器将会持续加强该产品的研究升级,开拓更多的可能性。为国家实现科技强国梦贡献一份力量!
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