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申请/专利权人：中国科学院广州地球化学研究所

摘要：本发明提供了一种预测有机气溶胶中有机化合物的饱和质量浓度的方法，该方法使用正负离子电喷雾电离傅里叶变换离子回旋共振质谱FT‑ICRMS技术识别大气中气体和颗粒相样品的分子组成差异，确定决定有机气溶胶挥发性的内在化学参数，以预测有机气溶胶的挥发性。发现颗粒相样品的平均分子量、碳质量百分比和等效双键数DBE较高，但平均氧碳比OC和氧质量百分比较低，基于此识别出DBE与挥发性显著负相关，是一个关键参数。将DBE作为一个新变量纳入先前的模型中来改进预测有机气溶胶挥发性的模型：Log10C0＝K0–nCbC–nObO–nNbN–nSbS‑nDBEbDBE，提高了模型的准确性。

主权项：1.一种预测有机气溶胶中有机化合物的饱和质量浓度的方法，其特征在于，所述方法包括：1样本收集与提取：采用装有聚氨酯泡沫PUF塞和石英纤维滤纸的主动空气采样器捕获气态和PM2.5相中的有机化合物样品，聚氨酯泡沫PUF捕获一系列中低饱和蒸气压有机化合物，所述中低饱和蒸气压有机化合物为半挥发性-不挥发性有机化合物；将石英纤维滤纸和聚氨酯泡沫PUF塞分别通过索氏提取器用二氯甲烷进行萃取，萃取物浓缩，通过硅胶色谱柱进行柱色谱分离，用二氯甲烷和丙酮的混合物进行洗脱，得到气态提取物和PM2.5相提取物。2电喷雾电离串联傅里叶变换离子回旋共振质谱分析：步骤1中获得的所述气态提取物和所述PM2.5相提取物均使用9.4TFT-ICRMS在正负离子ESI模式下进行分析，易于去质子化的分子在负离子ESI模式下被检测出，易于质子化的分子在正离子ESI模式下被检测出；使用150至800Da的质量范围，并采集100个连续的FT-ICR瞬态，每个瞬态含有4兆个数据点；信号-噪声比大于6.0的峰使用±0.6ppm的质量偏差进行分析，分析出的分子式表示为CcHhOoNnSs，其中，c表示碳原子数，h表示氢原子数，o表示氧原子数，n表示氮原子数，s表示硫原子数；等效双键数DBE代表有机分子中双键和环的数量，用于评估化合物的不饱和度，DBE使用以下公式计算：DBE＝c-h2+n2+1；所述易于去质子化的分子为含有羧基、咔唑基、磺酸基或羟基基团的分子，所述易于质子化的分子为含有羰基、吡啶基、酮基或胺基基团的分子；3将分子式CcHhOoNnSs进行分类，得到只在气态提取物中的有机化合物PUF-only、同时存在于气态提取物和PM2.5相提取物中的有机化合物PUFPAR、只在PM2.5相提取物中的有机化合物PAR-only，得到三类有机化合物的参数即平均分子质量、平均含氧质量百分数、平均含碳质量百分数、平均氧碳比和平均DBE，发现平均分子质量、平均含氧质量百分数、平均含碳质量百分数、平均氧碳比和平均DBE均与有机物挥发性相关，得到有机气溶胶中单个有机化合物的饱和质量浓度的计算模型：Log10C0＝K0–nCbC–nObO–nNbN–nSbS-nDBEbDBE，其中，C0为饱和质量浓度，nC为碳原子数，nO为氧原子数，nN为氮原子数，nS为硫原子数，nDBE为DBE数，bc、bo、bN、bs、bDBE分别是C原子、O原子、N原子、S原子和DBE对log10C0值的贡献，K0为常数；4将美国环保局开发的EstimationProgramsInterfaceSuite软件中的29601种化合物的C0数据代入所述计算模型进行最小二乘法拟合，得到各类化合物对应的bc、bo、bN、bs、bDBE值；5基于步骤3中获得的所述计算模型和步骤4中获得的bc、bo、bN、bs、bDBE，对相应的有机化合物的饱和质量浓度C0进行预测。

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