真空紫外光电离质谱法在烟气老化研究中的应用

本文应用自主研发的真空紫外光电离飞行时间质谱仪,原位在线检测燃烧型卷烟、加热不燃烧型卷烟和电子烟产生的烟气气溶胶,表征其气相成分及颗粒相成分。结果表明,3种烟气气溶胶的化学组成差异显著,其中燃烧型卷烟的成分含量及物种丰度远大于新型烟草制品,其气相和颗粒相的整体信号强度分别约为新型烟草制品的100倍和10倍。检出的气溶胶成分中含有大量不饱和化合物,这些物质在环境中极易被氧化并生成新的超细颗粒物。结合Teflon反应腔分别模拟以上3种类型的烟气气溶胶在不同臭氧浓度下的老化过程,结果均有超细颗粒物生成。超细颗粒物的形成条件与前体物的含量和成分分布有关,燃烧型卷烟气溶胶在室内O_(3)浓度下就可以很快形成超细颗粒物,而新型烟草制品则需要更高浓度的O_(3)或更长的老化时间。

在线飞行时间质谱仪分析香烟烟气

利用飞行时间质谱仪实时在线分析了香烟A,并对香烟烟气进行老化实验。香烟烟气经由自行搭建的收集装置收集,通过微型真空泵将烟气从收集装置引入仪器进行分析。从香烟烟气谱图可以看出检测到60多种烟气成分,其中主要的化合物有丙烯(m/z 42)、丙酮(m/z 58)、环戊二烯(m/z 66)、异戊二烯(m/z 68)、苯(m/z 78)、甲苯(m/z 92)、苯酚(m/z 94)、二甲基呋喃(m/z 96)和二甲苯(m/z 106)等。老化烟气与新鲜烟气相比,随着老化时间的延长,m/z>90的成分信号强度逐渐降低,m/z<70的成分信号强度逐渐升高,10 h后烟气气溶胶的变化达到一个动态平衡,烟气成分含量最终也达到稳定;而70<m/z<90的成分信号强度基本不变。