安光所在真空紫外光电离质谱技术及应用研究方面取得重要进展

      大气中的自由基浓度低、寿命短且化学活性强，作为反应中间体在大气氧化过程中经常起着呈上启下的关键作用。开展自由基关键化学反应研究，对于揭示大气氧化性和污染成因等具有重要意义。其中，全面检测自由基反应物种（反应物、瞬态中间体和反应产物等），并区分出具有不同结构的同分异构体，一直是该研究领域内的热点及难点问题。

      近日，安光所张为俊研究员课题组在真空紫外光电离质谱技术及自由基反应动力学应用研究方面取得重要进展，相关研究成果以“A vacuum ultraviolet photoionization time-of-flight mass spectrometer with high sensitivity for study of gas phase radical reaction in flow tube”为题在线发表在国际期刊International Journal of Chemical Kinetics（DOI: 10.1002/kin.21241）上。

      课题组唐小锋副研究员等通过巧妙设计新型离子导入器，进一步发展了真空紫外光电离质谱技术，结合自主研制的高分辨、高灵敏小型反射式飞行时间质谱仪器，不仅实现了流动反应系统中自由基的高灵敏质谱检测，达到了国际同行间的先进水平，同时，使用同步辐射作为电离光源，通过真空紫外光电离质谱实现了自由基反应物种的全面检测，并采用光电离效率谱高效区分了同分异构体。

      International Journal of Chemical Kinetics期刊主编及审稿人对此研究表现出浓厚的兴趣，指出“高灵敏的自由基检测对于大气及燃烧化学中的反应动力学研究十分有益”（lowered the limit of detection to about 0.8 parts per billion, which is much-needed to address low density species such as radicals in chemical kinetics experiments relevant to atmospheric and combustion chemistry）、“非常好的开端，期待更多有趣的工作”（this is a new interesting start/beginning and authors very likely will publish interesting work in future）。

      该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院国际合作重点项目等支持。

图1. 真空紫外光电离飞行时间质谱仪，结合微波放电流动管装置研究大气自由基反应

图2. (a)苯、甲苯和二甲苯的高分辨质谱图（M/ΔM = 2100）；(b)甲基自由基的光电离质谱图（LOD = 3 ppb）。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/kin.21241