全二维气相色谱技术在环境分析中的应用.pdf

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1、第46卷第4期2017年4月化工技术与开发Technology&DevelopmentofChemicalIndustryV01．46No．4Apr．2017全二维气相色谱技术在环境分析中的应用兰天宇，杜海军(贵州民族大学，贵州贵阳550025)摘要：气相色谱技术在环境监测分析领域应用得十分广泛，效果也非常显著，是一种极其重要的分析技术。全二维气相色谱(Gc×GC)是在传统一维色谱技术基础上发展起来的新技术，由于其峰容量大，灵敏度及分辨率高，分析时间短，定性分析可靠，非常适合于复杂样品的分析。本文主要介绍了GC×GC的工作原理及在环境分

2、析中的应用，并简单地讨论了其发展前景。关键词：气相色谱；全二维气相色谱；环境分析中图分类号：O657．7+1文献标识码：A文章编号：1671．9905(2017)04-0024-03气相色谱技术在环境监测分析领域应用得十分广泛，环境中相当多的有机污染物的分析监测都需要用到气相色谱法n]。作为一种新型色谱技术，全二维气相色谱(GC×GC)在环境分析中有广泛应用，本文主要介绍挥发性有机物、芳香烃及多环芳烃、二嗯英类化合物及毒杀芬化合物、有机农药、多氯联苯等污染物的分析与检测。1全二维气相色谱的原理[2]利用色谱法分析时，经常需要比一维色谱技

3、术更高的分辨率。为了提高分离能力，通常将不同分离技术或机制进行组合，这样，由于样品分散在不同的时间维，最后的分辨率与不同维间分离特性的差异密切相关。当不同时间维间正交时，分辨率最高。全二维气相色谱正是利用这一原理构造了一个正交分离系统。它由两支色谱柱串联结合，它们的分离机理不同且相互独立，两支色谱柱间由一个调制器来进行捕集与再传送。它的峰容量为组成它的各自峰容量的乘积。所有第一支色谱柱分离后的馏分必须先进人调制器，聚焦后再通过脉冲进入第二支色谱柱，从而得到进一步分离。进入检测器的组分全部来自第二支色谱柱，由数据处理系统处理信号，最终得到

4、三维色谱图，或二维轮廓图。该图有两个横坐标，其中柱1上保留时间为第一横坐标，柱2上保留时间为第二横坐标，纵坐标为信号强度。2全二维气相色谱在环境分析中的应用2．1挥发性有机物(VOCs)路鹏等p1利用全二维气相色谱法对填埋场VOCs进行分析，分辨率较一维色谱技术得到提高，显著提高了对环境大气样品中VOCs物质的分析能力。王瑛等【4]将全二维气相色谱与氢火焰离子化检测器(FID)联用，构建了用于测量大气有机物的热脱附一全二维气相色谱一氢火焰离子化分析系统(rI’D—GC×GC—FID)，实现了一次分析过程同时分离非甲烷烃(NMHCs)、含

5、氧挥发性有机物OVOCs)和卤代烃等多种组分。郭亚伟等口1采用GC×GC与飞行时间质谱(TOFMS)联用技术分离复杂样品并鉴定其结构，利用该方法准确可靠地监测了环境空气中的VOCs。在此基础上，郭亚伟等嘲通过增加预浓缩系统，解决了吸附容量、吸附和解析效率等问题，检测空气中VOCs时不再使用大型取样装置，取样更快速、方便，可以多次测试同一试样，具有精密度高、线性范围好、检出限低等明显优势。2．2芳香烃及多环芳烃(PAHs)毛婷等[71以北京交通道路大气样品为研究对象，采用全二维气相色谱法分析样品中芳香烃，得到了比一维气相色谱法更宽的检测范

6、围，能同时测定单环芳烃和部分多环芳烃，还可以更好地分离和定量基金项目：贵州省普通高等学校“绿色化学与资源环境创新团队”项目(黔教合人才团队字[2015162)作者简介：兰天宇(1989．)，男，主要从事环境化学与材料方面的研究。E—mail：tianyulanl989@163．tom收稿15t期：2017．02—21第4期兰天宇等：全二维气相色谱技术在环境分析中的应用选定的芳香烃。王神等【81采用GC×GC与飞行时间质谱(TOFMS)联用技术，定性分析了某种卷烟主流烟气中的PAHs及其衍生物，检出168种杂环和非烷基取代PAHs衍生物，

7、448种PAHs及烷基取代PAHs，共达616种。Ieda等p1借助全二维气相色谱一高分辨飞行时间质谱技术(GC×GC—HRTOF-MS)，分析废弃氯碱化工厂区域内的土壤提取液，共检出30种溴代多环芳烃和氯代多环芳烃，第一次在环境样品中检测到氯溴混合取代多环芳烃c，。H8C1Br、C，。H，C12Br和高氯代多环芳烃C，。H3C17、c，。H3cl，。潘怡等【1叫将全二维气相色谱与质谱联用(GC×GC-qMS)，对燃煤产生的飞灰进行了分析，结果表明飞灰中存在多环芳烃、含杂原子多环芳烃及氧化多环芳烃，该方法可以准确地分析复杂样品的化学成分

8、。2．3二英嚼类化合物及毒杀芬化合物何晓蕾等“玎将全二维气相色谱与飞行时间质谱(TOFMS)联用后，分离和定性17种二嘿英的同分异构体可在42．5min内快速完成，从而得到了一种快速分离和定性飞灰样品中二嘿