氣相色譜-中紅外同位素光譜聯用技術成功用于單體穩定碳同位素分析
【化工儀器網 項目成果】近期，中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室研究團隊聯合齊魯工業大學等單位采用氣相色譜-中紅外同位素光譜聯用技術，在水中苯系物的單體碳同位素組成分析方面取得了突破。研究成果近期發表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry (JAAS) 雜志。
單體穩定同位素分析技術(C-CSIA)是一種高分辨率、高靈敏度的同位素分析技術，目前其應用范圍主要集中在有機污染物的溯源、生物轉化以及降解機理研究等領域。碳是常用的穩定同位素，單體穩定碳同位素分析在示蹤溫室氣體與環境有機污染物來源和過程中有著非常重要的作用。
目前，單體穩定同位素分析技術所用儀器是氣相色譜-同位素比值質譜 (GC-C-IRMS及GC-TC-IRMS)，其中GC-TC-IRMS 主要用于測定氫元素的同位素組成，而GC-C-IRMS主要用于測定單體中碳元素的同位素組成。此外，目前已開發成功的其他CSIA儀器方法還有液相色譜-同位素比值質譜 (LC-IRMS)及直接引進-氣相色譜-同位素比值質譜 (DI-GC-IRMS)等。
近年來，光譜同位素分析技術進步較快，具有高效、便攜、可現場布控、分析成本低等特點，特別適合現場實時測量溫室氣體和二氧化碳地質封存場地逸散氣體的同位素指紋。但是將其應用于C-CSIA還有一定難點——銜接混合樣品的高效色譜分離和光譜同位素的同步分析。光譜同位素分析技術此前主要用于甲烷、乙烷、丙烷等小分子氣體的碳同位素分析，對于不同環境介質樣品中混合化合物的分析則缺少系統驗證，也沒有進行過方法優化。
為解決這一問題，將光譜同位素分析應用于C-CSIA，研究團隊聯用氣相色譜和中紅外光譜，通過調節、優化氣路設計以及光譜參數，采用固相微萃取(SPME)和預熱頂空兩種進樣方式，實現了微克每升濃度級別水溶液樣品中的苯、甲苯、乙苯、三甲基苯等物質的色譜分離與單體δ13C高精度分析。
該研究聚焦水中揮發性有機污染物的C-CSIA分析測試需求，研發的方法穩定性強、精度高、并以氮氣為載氣降低了污染物C-CSIA的分析成本，更利于污染場地現場布控和現場測試。
資料來源：廣州地球化學研究所
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