基于吸力驱动实时电离源与快速极性切换高分辨质谱联用的聚合物材料热解及热萃取分析技术研究

这篇综述创新性地将热解(Pyrolysis)与实时电离源(NPDPI/DBDI)及高分辨质谱(HRMS)联用，建立了无需色谱分离的直接分析系统。通过改进商用热解探头(Pyroprobe)与光电离/介质阻挡放电源的接口设计，实现了聚合物材料在正负极性快速切换模式下的同步检测，显著提升了卤代物等难电离物质的负离子模式信号强度。该系统每分钟可完成多次重复分析，为高分子材料结构解析、添加剂鉴定及热降解动力学研究提供了高效新方案。

　　

Highlight

成功采用两种实时电离源配合商用热解装置（包括最新款和30年老式线圈探头）对多种聚合物进行热解-高分辨质谱分析。通过精确控制加热程序与检测时序，实现了信号与背景的清晰区分。这种在线吸力驱动采样系统产生了极强的信号响应，特别是在负离子模式下，卤代离子信号强度远超电子轰击电离(EI)的检测能力。

Methods

标准聚合物样品选自The ResinKit公司：低密度聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)。另使用黑色聚烯烃热缩管(Qualtek)作为测试材料。所有样品均用剃须刀片切碎，并在微量天平(Sartorius SE-2)上称重。

Pyrolysis-GCMS

所有样品首先采用热解-气相色谱质谱联用(py-GCMS)进行分析。塑料标准品的热解产物经F-search数据库比对验证。如图S2所示，聚烯烃热缩管主要产生烃类信号，其色谱图呈现典型的聚烯烃热解特征——随着碳数增加出现的烯二烃-烯烃-烷烃三重峰。

Conclusions

研究证明，这种改进的热解-高分辨质谱系统能显著提升卤代物等难电离物质的检测灵敏度。光电离源(NPDPI)配合辅助气流冲洗的设计可快速清除残留热解物，使基线在两分钟内恢复，实现了无自动进样器的快速重复分析。该系统无需硬件改造即可兼容闪速热解与程序升温热萃取两种模式，为高分子材料研究提供了高效分析平台。