毕业时间：2013年6月（硕士）

毕业去向：蓝星工程有限公司

导师：徐春明 教授 史权 副教授

学科专业：化学工艺

研究方向：石油与天然气加工

 

学位论文题目

电喷雾-傅立叶变换离子回旋共振质谱定量分析方法研究

Study on quantitative analysis method of electrospray ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry

 

论文摘要

傅立叶变换离子回旋共振质谱仪（FT-ICR MS）具有超高的质量精确度和质量分辨率，是目前从分子水平研究石油复杂体系化学组成的最佳手段。然而，目前电喷雾（ESI）FT-ICR MS在石油分析中的应用难以实现定量分析。影响定量分析的关键因素是电喷雾电离源对石油样品的电离选择性和离子传输效率。本论文以羧酸、非碱性氮、酚类标样化合物以及石油组分为研究对象，对ESI FT-ICR MS定量分析的各种影响因素进行研究并尝试建立ESI FT-ICR MS定量分析石油组分的方法。

不同化合物在ESI FT-ICR MS的响应存在很大差异，决定化合物信号相对强弱的因素包括两个方面，一方面是不同化合物在电喷雾离子源中具有不同的电离效率，另一方面是不同质荷比的离子在质谱仪中具有不同的传输效率。影响石油样品在电喷雾电离源电离的关键因素包括样品溶剂体系、样品酸碱度以及石油组分间的电离抑制作用。在样品溶液中存在最佳溶剂比和最佳酸碱度，使石油组分获得较好的电离效果。石油组分间的电离抑制作用仅影响不同类型化合物的信号强度，对同类化合物之间的相对强度并没有影响。相同类型的化合物在电喷雾电离源中的电离效率相差不大。

受分析池检测动态范围窄的限制，在ESI FT-ICR MS中存在两个数量级的线性范围，在对石油样品分析时应尽可能使样品溶液中化合物的浓度处于该线性范围内。

在FT-ICR MS中存在比较严重的质量歧视现象，引起质量歧视现象的根本原因是在离子传输通道中不同质荷比离子的传输效率存在差异，与此相关的关键仪器参数包括四极杆参数、碰撞池射频电压、碰撞能量及离子引入分析池的时间等。

用-ESI FT-ICR MS定量分析石油组分是可行的。通过优化仪器参数和实验条件以及合理的假定和谱图合成方法的应用，建立了一套-ESI FT-ICR MS定量分析石油组分的方法。将该方法应用于原油非碱性氮化物的定量分析，取得了比较理想的效果。

关键词：定量分析；电喷雾电离源；傅立叶变换离子回旋共振质谱；石油组分

 

发表学术论文

1. [1]Zhang Y, Zhao H, Shi Q, Chung KH, Zhao S, Xu C. Molecular investigation of crude oil sludge from an electric dehydrator. Energy and Fuels. 25. 7 ed.; 2011:3116–24.