异戊二烯

人类活动或自然释放到大气中的有机物经过复杂的氧化后，进一步和大气其他物种(如无机盐)结合并聚集，生成大气颗粒物，如雾霾的重要成分PM2.5。因此，有机物在大气中氧化反应过程的研究对理解大气气溶胶的生成有着重要的意义。　　大气中含量最高的碳氢化合物是甲烷，第二高的碳氢化合物是异戊二烯。由于异戊二烯有两个双键，导致其化学反应十分丰富，吸引了很多的研究目光。然而高中化学常识告诉我们，异戊二烯是一种挥发性极强的碳氢化合物，极性很小，难以想象异戊二烯会吸附在水的表面(即气液界面)并发生反应。【异戊二烯(Isoprene)是一种由5个碳原子和8个氢原子组成的有机化合物，属于烯烃类烃化合物。从分子结构上看，由于其分子中只有C-C和C-H键，而没有C-O或C-N等偏极性较强的键，因此认为异戊二烯分子整体上是非极性的】　　鉴于此，近期南开大学的张新星研究员团队使用独特的气液界面质谱技术FIDI-MS(图1a)，发现了违反常识的实验现象，即异戊二烯不但可以吸附在气液界面上，还可以以极高的速率被氧化成上百种产物(图1b)，开辟了气液界面这一异戊二烯氧化化学的新赛道。理论计算表明，异戊二烯在气液界面上的吸附能力主要来自于其双键和水中质子的相互作用(图1c) 而极高的氧化反应速率主要是由于气液界面提供了一个部分溶剂化的化学环境，从而降低了化学反应的势垒。该工作发表在近期的Journal of the American Chemical Society 杂志上。　　图1.(a)独特的FIDI-MS技术。(b)异戊二烯在气液界面被氧化成上百种氧化产物。(c)异戊二烯吸附在气液界面的理论计算。　　南开大学研究生张冬梅、汪杰为本文的并列第一作者。南开大学张新星研究员为本文实验部分通讯作者。宾夕法尼亚大学J. S. Francisco教授为本文理论部分通讯作者。　　原文（https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c00300）Fast hydroxyl radical generation at the air-water interface of aerosols mediated by water-soluble PM2.5 under UVA radiation Dongmei Zhang (张冬梅) +, Jie Wang (汪杰) +, Huan Chen (陈欢), Chu Gong (宫矗), Dong Xing (邢栋), Ziao Liu, Ivan Gladich, Joseph S. Francisco*, and Xinxing Zhang (张新星)*J. Am. Chem. Soc., 2023, DOI: 10.1021/jacs.3c00300

全氟或多氟烷基化合物（Per- and Polyfluoroalkyl Substances，PFAS），是近年来备受关注的一类新污染物。研究表明，经由饮用水和其他环境介质的PFAS暴露给公众健康带来一定风险，目前全氟辛基磺酸（PFOS）、全氟己基磺酸（PFHxS）、全氟辛酸（PFOA）三类PFAS已列入POPs公约及我国《重点管控新污染物清单》。国内外相继发布了水质PFAS分析相关法规（HJ 1333-2023、GB 5750.8-2023、EPA 537.1等），现有方案一般采用离线SPE进行浓缩富集，样品用量大，操作繁琐耗时，容易引入误差或干扰。此外，不同法规的分析目标物数量存在差异，给法规依从分析带来挑战。岛津特别推出 “PFAS二高一自”应用方案：高灵敏-直接进样方案、高通量-平行液相方案、自动化-On-line SPE分析方案，水样直接上机，至多覆盖46种分析目标物，让PFAS分析更有信心。“PFAS二高一自”应用方案PFAS广泛用于铬雾抑制剂、灭火剂、不粘涂层等领域，在水体中呈现种类多、含量低的特点。为了同时兼顾法规和科研需求，覆盖更多的分析目标物，提升灵敏度和分析效率，岛津隆重推出“PFAS二高一自”特色应用方案，在法规基础上进行升级，满足您的个性化需求。三种方案均采用LCMS-8060NX三重四极杆串联质谱仪，灵敏度极高，水样无需离线SPE浓缩，直接上机，PFOA和PFOS轻松达到ppt级别灵敏度，满足大部分法规的要求，来看看“PFAS二高一自”的亮点吧！高灵敏-直接进样方案Nexera LC+LCMS-8060NX● 优异的灵敏度，PFOA和PFOS-0.5 ng/L；● 40种目标物+9种内标同时分析高通量-平行液相方案Nexera MX+LCMS-8060NX● 单次分析时间仅5.5 min，两条流路交替分析，通量高；● 41种目标物+9种内标同时分析自动化-On-line SPE分析方案On-line SPE+LCMS-8060NX● 1mL样品直接上机，PFOA、PFOS线性低点0.2ng/L；● 15 min分析46种目标物+9种内标“PFAS二高一自”特色应用方案推荐搭配以下全氟分析专用的配件和方法包●洁净样品瓶1.5 mL，Shimadzu LabTotal Vial for LC/LCMS（P/N 227-34001-01）；●延迟柱和无氟化管路包（P/N：S225-46100-41），有效避免系统本底的干扰；●PFASs MRM数据库，包含93种PFAS的MRM参数，68个目标+25个内标（P/N：M232-07175-41）；●LC/MS/MS 饮用水中PFAS分析方法包(P/N：S225-45420-91)，覆盖EPA 533和537.1法规要求；↓高灵敏-直接进样方案赏析↓高灵敏-直接进样方案，非常考验仪器的极致灵敏度及稳定性，LCMS-8060NX标配Ion Fucus离子源，进一步提升了离子导入效率，从而提升了灵敏度及抗污染性能。40种目标物仅需50 μL上样量，线性范围0.5-100 ng/L，以PFOA和PFOS为例，定量限可达0.5 ng/L，灵敏度优于美国EPA的MCLs（最大污染水平）4 ng/L。● 线性在1-100 ng/L范围内，PFOA和PFOS，线性回归系数r20.99； ↓高灵敏-平行液相方案赏析↓在传统的LCMS分析过程中，梯度洗脱的冲洗再平衡阶段质谱不再采集“有用”数据，属于质谱空闲时间，单次分析的质谱空闲时间一般在30-50%，岛津Nexera MX平行液相系统，采用独特的MX-DST技术，实现了流路1在分析的同时，流路2在冲洗和平衡，在液相梯度完成并且目标峰出峰结束后，便可交替流路开始下一针的分析（即重叠进样功能），将质谱空闲时间有效利用起来。同时，Nexera MX搭配LabSolutions Connect软件和MX Solution软件，实现参数优化和数据采集的智能化处理。使用高通量-平行液相系统，41种PFAS目标物、9种内标单次分析仅5.5 min，大大提升了质谱的利用率，实现了降本增效。兼顾效率的同时，灵敏度也能达到PPT级别。● 仪器配置及条件● 色谱图41种PFAS目标物、9种内标色谱分离良好，2 ng/L PFOA 和PFOS色谱图如下。41种PFAS目标物、9种内标TIC图（62 ng/L） ↓自动化-On-line SPE分析方案赏析↓自动化-On-line SPE分析方案，配备了捕集上样模块，实现在线富集，超大体积进样（2000 μL定量环），实现一机多用，节省样品分析时间等，轻松实现自动化分析，告别繁复的手动前处理。46种PFAS目标物、9种内标在10 min内实现了良好的分离，色谱峰形良好。46种分析目标物以全氟/多氟烷基酸类，全氟烷基酸前体类为主，包括了羧酸类、磺酸类、饱和/不饱和调聚羧酸类、调聚磺酸、磺酸醚、羧酸醚、磺酰胺等共10类。● 系统配置系统控制器：SCL-40输液泵：LC-40D X3×2，LC-40B X3自动进样器：SIL-40C X3（2000 μL定量环）柱温箱：CTO-40C（FCV-36AH）质谱仪：LCMS-8060NX混合器：20μL×2 ● 分析目标物分类自动化-On-line SPE分析目标物分类● 自动化-On-line SPE分析条件● 灵敏度自动化-On-line SPE分析方案标准曲线图（PFOA和PFOS）●线性结果46种PFAS线性相关系数R0.995，具体如下表所示；结语“PFAS二高一自”特色应用方案，简化了前处理了，实现了更多目标物的分析，更适合法规依从和风险筛查。以上案例中的LCMS-8060NX，可以升级为新款LCMS-8060RX三重四极杆液质联用仪，LCMS-8060RX采用全新开发的IonFocus离子源，配备新开发的CoreSpray技术，提高ESI 喷雾针同轴度，进一步提升了分析数据的稳定性。

聚偏二氯乙烯（Polyvinylidene Chloride，简称PVDC）是由偏二氯乙烯（VDC）单体聚合而成的聚合物，结构单元以头尾形式键接，结构对称，极性大，易形成氢键，具有显著的阻水、阻气、阻氧性能，同时还具有优异的耐燃、耐腐蚀、耐化学品性能。PVDC（聚偏二氯乙烯）材料可制成片材、管材、模塑件、薄膜和纤维。其中主要的应用领域是食物和药品的包装。PVDC（聚偏二氯乙烯）材料良好的阻气性能，能够延缓食品氧化变质现象的发生，避免内装物的香味散失和防止外部不良气味的侵入，同时PVDC（聚偏二氯乙烯）材料还具有优异的阻水性，避免了食品因失水而导致的口感降低，是公认的在阻隔性方面综合性能极佳的塑料包装材料。应用于食品包装领域的PVDC（聚偏二氯乙烯）相较于其他工业领域有更严格的质量要求，要求厂家在生产时应具备相对粘度、水分等项目的检测仪器和设备，进行原材料的管控和产品出厂的检测，相对粘度是其核心指标之一。全自动乌式粘度计具有操作方便，分子量适用范围广泛，数据重复性良好等优点，所以成为PVDC（聚偏二氯乙烯）等高分子材料化验分析中的常用实验仪器，为PVDC（聚偏二氯乙烯）材料的研发及生产提供更精准的实验数值参照。以杭州卓祥科技有限公司的IV8000X系列全自动在线稀释型乌式粘度计为例： IV8000X系列全自动在线稀释型乌式粘度计相较于传统的手动测试方法：⑴ 拥有更高的温控精度以及均匀度：IV8000X系列乌氏粘度仪所使用的HCT系列高精度恒温浴槽的温控精度优于“±0.01℃”，让实验得出的数据更精准，数据重复性更稳定。⑵ 特殊的检测方式：采用不锈钢铠装光纤，可满足测试不同颜色的样品，耐腐蚀，且使用寿命长。⑶ 粘度管不再是耗材：仪器自动排废液、清洗并干燥粘度管，粘度管无需从浴槽中取出，粘度管不易损坏，减少耗材成本支出。同时具有废液分类收集功能，减少废液回收成本及避免因多种废液混合导致的风险。⑷ 实验流程自动化：IV8000X系列自动稀释型乌氏粘度仪在 “单点法”的测量过程中能实现自动测量-自动排液-自动清洗-自动干燥的自动化实验流程，在“多点法”的测量过程中每个测量位都具有连续测量、在线自动稀释样品、自动混匀、自动清洗、自动干燥等功能，在多次测量及清洗干燥整个过程中无需人员看管。