使用高效进样系统进行单纳米颗粒样品检测

近些年来，纳米颗粒材料被越来越广泛的应用于衣食住行等各领域 内，由此带来的潜在的纳米颗粒污染问题，逐渐引起了人们的重 视。单颗粒电感耦合等离子体质谱（spICP-MS）技术是近年来发 展起来的可用于进行纳米颗粒表征的方法。使用此方法，可实现一 次进样同时完成颗粒粒径、数量浓度、元素含量及粒径分布的分 析。 随着技术的不断发展，spICP-MS技术，包括硬件以及软件都得到 了不断的完善。但目前使用常规单四级杆spICP-MS对样品中的纳 米颗粒进行检测时，仍面临许多的挑战。其中，最主要的问题包 括：1. 在样品检测过程中，由于进样系统的设计，使得样品的传输 效率较低，通常情况下为总进样量的1%-3%，因此会导致样品消 耗量大，同时在纳米颗粒检测时需要延长采集时间才能够获得足够 的信号数量来进行数据统计，从而造成样品浪费及检测效率低的问 题。2. 使用传统单四级杆spICP-MS检测质谱干扰较强元素的纳米 颗粒时，由于干扰的原因，会出现纳米颗粒信号无法与背景信号区 分的情况。在实际检测过程中，纳米颗粒样品量通常较小，因此， 在检测过程中，应尽量减少样品消耗。同时，用户对于大量存在的 硅、铁等天然或人工合成的纳米颗粒的检测需求较高，所以，为了 克服上述问题，高效进样系统与三重四级杆spICP-MS的组合成为 必然的选择。 TQ ICP-MS是真正意义上的三重四级杆ICP-MS，采用双四级杆质 量选择器（Q1和Q3）以及四级杆碰撞反应池（Q2）的设计，可以 完美实现上述提到的如硅元素等具有挑战性的元素的准确分析定 量。而全新设计的单颗粒分析专用高效进样系统，则可以在实现微 流（10微升/分钟）进样的同时，完成液体样品的100%进样，节约 样品。本研究对此方法进行了初步的摸索。