Language
Country/Area
No result found
Thế giới tuyệt vời của quá trình ion hóa môi trường xung quanh: làm thế nào để tạo ra các ion mà không cần chuẩn bị mẫu?
Trong tiến bộ khoa học những năm gần đây, công nghệ ion hóa môi trường dần nhận được sự chú ý. Đây là công nghệ ion hóa bên ngoài máy quang phổ khối và không cần chuẩn bị hay tách mẫu. Công nghệ này dựa trên nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm chiết xuất từ các giọt phun tích điện, giải hấp nhiệt và sử dụng giải hấp bằng laser, mang lại những khả năng mới cho nghiên cứu khoa học.
Ion hóa chiết rắn-lỏng
Ion hóa chiết rắn-lỏng là công nghệ sử dụng phun tích điện để tạo màng chất lỏng trên bề mặt mẫu. Trong quá trình này, các phân tử trên bề mặt mẫu được chiết vào dung môi. Sau đó, khi các giọt sơ cấp va chạm với bề mặt, các giọt thứ cấp được tạo ra. Những giọt này là nguồn ion của máy quang phổ khối.
Dữ liệu cho thấy công nghệ ion hóa phun điện giải hấp phụ (DESI) là một trong những công nghệ ion hóa môi trường sớm nhất có khả năng phân tích các mẫu rắn trong thời gian thực.
Một phương pháp chiết chất rắn-lỏng khác là quang hóa giải hấp ở áp suất khí quyển (DAPPI), sử dụng kết hợp phun hơi dung môi nóng và ánh sáng cực tím để phân tích trực tiếp các mẫu lắng đọng trên bề mặt.
Công nghệ dựa trên plasma
Công nghệ ion hóa môi trường dựa trên plasma tạo ra các ion thông qua sự phóng điện được tạo ra trong dòng khí chảy. Quá trình này thường yêu cầu sử dụng nhiệt để hỗ trợ quá trình giải hấp các vật liệu dễ bay hơi khỏi mẫu.
Ví dụ, các cụm nước được proton hóa có thể ion hóa các phân tử mẫu thông qua quá trình chuyển proton, điều này rất quan trọng đối với nhiều ứng dụng.
Một trong những công nghệ plasma được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là Direct Analysis Instant (DART), đã được thương mại hóa và có thể phân tích mẫu trong môi trường thông thường.
Ion hóa được hỗ trợ bằng laser
Ion hóa môi trường xung quanh có sự hỗ trợ của laser là một quá trình gồm hai bước. Đầu tiên, tia laser xung được sử dụng để giải hấp hoặc loại bỏ các chất khỏi mẫu, sau đó các chất này được tương tác với tia điện hoặc plasma để tạo thành các ion. Laser ngày càng được sử dụng làm nguồn ion hóa, đặc biệt là trong phân tích kim loại và nghiên cứu nhiều loại vật liệu khác.
Phương pháp hai bước không dùng tia laser
Trong phương pháp không sử dụng tia laser hai bước, các bước loại bỏ mẫu và ion hóa là riêng biệt. Ví dụ, ion hóa phun điện tử đầu dò (PESI) cho phép lấy mẫu trực tiếp với khả năng chịu muối cao và tiêu thụ mẫu tối thiểu, khiến kỹ thuật này rất được quan tâm trong hóa học phân tích.
Công nghệ ion hóa pha khí
Khi độ nhạy tiếp tục được cải thiện, các chất phân tích ở pha khí (ví dụ: mùi, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) có thể được phát hiện ngay cả khi áp suất hơi của chúng thấp. Trong quá trình ion hóa phun điện thứ cấp (SESI), các giọt nhỏ được tạo ra bởi phun điện tử nano trong môi trường nhiệt có thể nhanh chóng bay hơi và kết tủa các ion cần thiết.
Phương pháp này cho phép phân tích nồng độ các chất dễ bay hơi, đặc biệt đối với các chất có trọng lượng phân tử lên tới 700 Da.
Phân loại kỹ thuật ion hóa môi trường
Các công nghệ ion hóa môi trường thường được chia thành nhiều loại dựa trên chế độ hoạt động của chúng, bao gồm chiết xuất chất lỏng-rắn, công nghệ ma plasma, phương pháp hai bước và công nghệ laser. Mỗi phương pháp này đều có ưu điểm riêng và có thể được sử dụng rộng rãi. trong các nhu cầu phân tích khác nhau.
Các nguồn ion hóa môi trường có bán trên thị trường
Với những tiến bộ công nghệ, nhiều nguồn ion hóa môi trường xung quanh thương mại hiện đã có sẵn cho các nhà khoa học, giúp công nghệ này có thể tiếp cận được và kiểm soát được chi phí.
Công nghệ ion hóa môi trường đang định hình lại bộ mặt của hóa học phân tích và thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đối mặt với những cơ hội mới này, chúng ta không thể không nghĩ: Các công nghệ trong tương lai sẽ thay đổi hơn nữa sự hiểu biết của chúng ta về hóa học phân tích như thế nào?
