飞行时间二次离子质谱法在一次污染过程中PM2.5表面组分分析中的应用

摘要

团簇离子源的发明和使用,使飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)法成为材料表面化学分析越来越重要的手段,TOF-SIMS法的主要测试功能包括表层质谱、化学成像及深度剖析3种.采用TOF-SIMS法对一次污染过程中的大气细颗粒物(PM2.5)的表层进行检测,得到了PM2.5表面成分的质谱及成像信息.结果表明:PM2.5表层存在多种金属离子,通过扫描电子显微镜能谱仪的形貌与飞行时间二次离子质谱仪的成像亮度分析可知,K+、Na+、Mg2+响应强度相对较强,含量较高;通过原子吸收光谱仪进行金属离子定量可知,2018年11月4日和12月24日的K+、Na+、Mg2+的平均质量分别为1.8095、0.4438、1.5262 mg;从形态分布上看,PM2.5表面烟尘集合体含量较多,其次为燃煤飞灰、矿物颗粒和超细未知颗粒;PM2.5表层的有机物离子CxHy片段也较多,经过m/z的测试数据进一步确定,表明颗粒物表层含有大量的脂肪烃和芳香烃;除此之外,还存在含N、O、S等的有机物和无机物.