Development and optimization of a membrane-inlet-photoionization mass spectrometer for real-time analysis of (poly)aromatic and halogenated compounds in aquatic systems
Final Report Abstract
Ein Hauptziel des Projektes war die Entwicklung eines Analysensystems für die Echtzeitdetektion von AKs und PAKs in aquatischen Systemen. Das Messsystem beruht dabei auf der Kopplung eines Membraneinlasses mit einem REMPI-MS. In diesem Projekt wurden Membranmodule für eine interne und externe Kopplung entwickelt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Planung und Konstruktion der neuen Membranmodule, sowie die Neugestaltung der Ionenquelle sich aufwendiger gestalteten als anfangs angenommen. Besonders bei der Anpassung der Ionenquelle waren umfangreichere Modifikationen notwendig, um eine Nutzung der geplanten Membranmodule zu ermöglichen. Die externen Membranmodule zeigen vielversprechende Resultate bezüglich einer schnellen und sensitiven Bestimmung von Aromaten und kleineren PAKs. Mit dem Hohlfasermembranmodul lassen sich Konzentrationen von AKs und PAKs in einer wässrigen Probenmatrix bis in den mittleren µg/L-Bereich mithilfe der Trap-and- Release Technik bestimmen. Hierbei werden die Verbindungen in der Membran angereichert und nach einer bestimmten Zeit durch ein schnelles Aufheizen der Membran effektiv ins Massenspektrometer überführt. Die gesamte Analysenzeit beträgt hierbei unter 10 Minuten. Für direkte Messungen wässriger Proben mit dem Flachmembranmodul konnten in diesem Projekt bereits gute Nachweisgrenzen für AKs und PAKs bis in den unteren ng/L-Bereich erzielt werden. Die Ansprechzeiten (t10-90%) der einzelnen Komponenten variieren hierbei von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten. Zudem konnte für das Flachmembranmodul die Anwendbarkeit für die Analyse realer Proben gezeigt werden.
Publications
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Determination of Relative Ionization Cross Sections for Resonance Enhanced Multiphoton Ionization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. Applied Sciences, 8(9), 1617 (2018)
Gehm, C.; Streibel, T.; Passig, J.; Zimmermann, R.
