常温大气压下,在电子能量为0.35～0.65 eV的范围内,使用 氮气负电晕放电-电子吸附-离子迁移谱, 测量了CH2 Br2 , CH2 BrCl,CHBr3 的电子吸附速率常数,得到电子吸附速率常数的大小关系 为k(CH2 Br2 )>k(CH2 BrCl), k(CH2 Br2 )>k(CHBr3 ),并根据电子亲和势对CH2 Br2 和CH2 BrCl的 大小关系进行理论分析。首次对CHBr3 的电子吸附过程进行了定性分析,发现样品蒸汽 在迁移区通入迁移管时,溴离子会与CHBr3 分子络合成团簇离子Br-(H2 O)n (CHBr3 )m 。

通过改变采样点数,理论优化了Hadamard变换离子迁移谱(Hadamard transform ion mobility spectrometry, HT-IMS)谱图的采样速率;通过增加模拟的白噪声,分析了 该方法提高谱图信噪比的效果和对分辨率的影响。 初步结果表明,在单次离子门门宽0.4 ms内,采集8个及以上数据点可以完整地反演IMS谱图; Hadamard变换方法得 到的谱图的信噪比是传统IMS谱图信噪比的15.8倍,是相同时间内多次传统IMS谱图平均后信噪比的4.6倍; 变换过程对IMS谱图分辨率无明显影响。Hadamard变换IMS的模拟不仅为采样速率等参数的选择和优化提供理论依据, 而且为下一步实验控制和反演奠定软件基础。

利用紫外光照射金属表面产生电子作为离子源,建立了一套光电子源离子迁移谱仪,由于 卤化物具有较强的吸附电子能力,该装置可以应用于卤化物的检测。使用CCl4 样品,得到了 该装置的离子峰强度、半峰宽、分辨率随迁移管电场、离子门脉宽、离子门电压的变化关系, 并进行了简单的理论分析。兼顾离子峰强度与分辨率,得到了优化的实验参数,在该参数下CCl4 的检测限 达到4 ppb, 线性范围跨越2个数量级。

聚氯乙烯制成的一次性医疗器械在生产加工过程中, 常使用环己酮作为部件粘结剂。 由于残留的环己酮可释放到医疗器械管道和储存的溶液中, 并可能对病人产生一定的副作用, 因此, 医疗器械中环己酮的快速检测日显重要。 利用自主研制的紫外光电离-离子迁移谱装置对环己酮进行检测, 检测限为15 ppb, 检测线性动态范围达到三个数量级。 分别对三个品牌一次性输液器包装中的气体进行迁移谱测量, 获得包装内环己酮的平均浓度分别为16.78, 17.59和46.69 ppm。 该方法可以用于一次性医疗器械中环己酮等有机溶剂的快速检测, 进行医疗器械产品的质量监控。

自行研制的紫外光电离-离子迁移谱装置, 对碳链异构、 官能团异构和官能团位置异构的11种同分异构体挥发性有机物进行了实验研究, 结果表明, 这些有机同分异构体能够在离子迁移谱中实现分离。 得到了11种挥发性有机物离子的约化迁移率, 对实验所研究的同分异构体而言, 迁移率大小符合以下规律: 直链<分支<环状, 一级<二级<三级, 对位<间位<邻位, 醇类<酮类<芳香类。 实验中用指数稀释法对11种样品进行了定量分析, 利用该方法得到装置检测限达到ppb～ppm量级。 其中对丙醛、 叔丁醇、 乙苯、 乙醚等同分异构体的光电离离子迁移谱研究均为首次报道。

报道了自主研制的光电离-离子迁移谱装置的基本结构和性能。采用10.6 eV Kr灯为电离源,以苯为检测样品, 对迁移电场电压、离子门电压和脉冲宽度参数进行优化，得到最佳装置参数为离子门脉冲宽度0.15 ms， 离子门电压80 V，迁移区电压2153 V。使用指数稀释方法制备样品浓度，获得了离子迁移谱检测苯的标准曲线， 对苯的检测限为400 ppt，检测线性动态范围跨越三个数量级。