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电离质谱在环境分析中的应用

来源:米乐官网手机版   

发布时间:2024-08-22 18:19:49

  环境电离质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是一种基于质谱(Mass spectrometry,MS)原理的分析技术,它利用各种电离源(Ionization sources)在常温常压下对样品进行电离,以此来实现对样品中目标分析物的快速检测和定量。AIMS具有无需前处理、无需色谱分离、无需标准品、无需移动相等优点,适用于对复杂样品中痕量物质的快速检测。近年来,随着电离源制备技术和质谱检测技术的持续不断的发展和创新,以及环境保护要求的逐步的提升,AIMS在环境分析领域也取得了显著的进展。本文综述了近五年来(2016-2020)AIMS在环境分析中的应用研究进展,最重要的包含以下几个方面:

  AIMS检测环境样品中目标分析物的应用领域是指利用AIMS对环境样品中存在或产生的很多类型的目标分析物进行仔细的检测和定量的领域,它对环境监视测定、风险评估和污染控制具备极其重大意义。常见的应用领域包括以下几个方面:

  环境电离质谱(Ambient ionization mass spectrometry,AIMS)是一种基于质谱(Mass spectrometry,MS)原理的分析技术,它利用一些新型的电离源(Ionization source),在常温常压的环境条件下,对样品进行直接电离和质谱分析,无需前处理或最小化前处理,实现了对样品的快速、灵敏和准确的检测。AIMS具有简单易操作、分析速度快、样品消耗少、适合使用的范围广等优点,适用于对复杂样品中多种类型的分子进行定性或定量的分析。近年来,随着电离源的持续不断的发展和创新,以及环境保护要求的逐步的提升,AIMS在环境分析领域也取得了显著的进展。本文综述了近五年来(2016-2020)AIMS在环境分析中的应用研究进展,最重要的包含以下几个方面:

  环境水体中有机污染物检测是指利用AIMS对环境水体中存在或产生的各种有机污染物进行仔细的检测和定量的过程,它对环境监视测定、风险评估和污染控制具备极其重大意义。常见的有机污染物包括农药、药物、内分泌干扰物、挥发性有机物等,这些污染物具有毒性强、持久性高、生物富集性高等特点,对水生生物和人类健康导致非常严重的危害。AIMS可以轻松又有效地从复杂的水体样品中检测和定量这些有机污染物,提高了分析的灵敏度和准确度。常用的AIMS检测的新方法包括直接吸附法(Direct adsorption)、液相萃取法(Liquid phase extraction)、固相萃取法(Solid phase extraction)、微萃取法(Microextraction)、分子印迹法(Molecular imprinting)等。近年来,为了提高AIMS检测方法的效率、灵敏度和选择性,以及实现多功能集成和智能响应等目的,一些新型的AIMS检测方法也被开发和应用,如基于金属纳米粒子、量子点、石墨烯等的纳米材料标记法(Nanomaterial labeling based on metal nanoparticles, quantum dots, graphene, etc.)、基于酶、抗体、DNA等的生物识别法(Biorecognition based on enzyme, antibody, DNA, etc.)、基于温度、pH、光照等的刺激响应式信号调控法(Stimuli-responsive signal modulation based on temperature, pH, light, etc.)等。

  环境气体中有机污染物检测是指利用AIMS对环境气体中存在或产生的各种有机污染物进行检测和定量的过程,它对大气质量和人类呼吸系统造成严重的影响。常见的有机污染物包括挥发性有机物、半挥发性有机物、多环芳烃等,这些污染物具有挥发性强、迁移性高、致癌性高等特点,对大气质量和人类呼吸系统造成严重的影响。AIMS可以有效地从复杂的气体样品中检测和定量这些有机污染物,提高了分析的速度和稳定性。常用的AIMS检测方法有直接吸附法(Direct adsorption)、气相萃取法(Gas phase extraction)、固相微萃取法(Solid phase microextraction)、离子迁移率谱法(Ion mobility spectrometry)等。近年来,为了更好的提高AIMS检测的新方法的效率、灵敏度和选择性,以及实现多功能集成和智能响应等目的,一些新型的AIMS检测的新方法也被开发和应用,如基于金属纳米粒子、量子点、石墨烯等的纳米材料标记法(Nanomaterial labeling based on metal nanoparticles, quantum dots, graphene, etc.)、基于酶、抗体、DNA等的生物识别法(Biorecognition based on enzyme, antibody, DNA, etc.)、基于温度、pH、光照等的刺激响应式信号调控法(Stimuli-responsive signal modulation based on temperature, pH, light, etc.)等。

  AIMS在环境分析领域取得了显著的进展,为环境监测、风险评估和污染控制提供了快速、灵敏和准确的分析技术。然而,由于环境样品的复杂性和多样性,以及电离源和AIMS本身的局限性和不足,AIMS在环境分析领域仍然面临着一些挑战和问题,如电离源的效率、灵敏度和选择性;AIMS检测的新方法的稳定性、特异性和兼容性等。因此,未来的研究方向可以从以下几个方面做探索: