Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

第一作者:Samuel H. Brodfuehrer

通讯作者:Lynn E. Katz

通讯单位:德克萨斯大学奥斯汀分校

论文速览

质子转移时间飞行质谱法(PTR-TOF-MS)在监测水中消毒剂衰减动力学方面的应用,其灵敏度比其它分析方法高出一到三个数量级。
化学消毒在水处理过程中用于灭活病原体,并防止水在分配系统管道中输送时再生长,但同时也会导致形成有毒的消毒副产物(DBPs)。
分析极限阻碍了动力学模型,而动力学模型通过预测消毒副产物的形成有助于确保水质和保护公众健康。PTR-TOF-MS原本设计用于测量气相有机化合物的浓度,但在此研究中能够同时监测与氯胺消毒相关的五种水相无机卤胺的浓度,这一新应用为PTR-TOF-MS打开了新的应用范围。

图文导读

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

图1:使用PTR-TOF-MS得到的每种卤胺的质谱图。

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

图2:七个重复的2μM标准NH2Cl的PTR-TOF-MS信号计数每秒(cps)的变化。

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

图3:二卤胺对单卤胺量化的干扰。

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

图4:使用PTR-TOF-MS(V)和比色法(C)测量的总卤胺和单氯胺的浓度。

Nature Water:提高1000倍!PTR-TOF-MS高灵敏监测水中消毒剂的衰减动力学!

图5:在使用PTR-TOF-MS的动力学实验中,卤胺浓度的模型与测量值的比较

总结展望

PTR-TOF-MS技术不仅能够测量水体中的无机和有机消毒剂副产物,还能分析水中可能存在的广泛污染物、药物和个人护理产品的高级氧化处理动力学、以及不同电离模式下全氟烷基和多氟烷基物质的浓度和反应化学。

PTR-TOF-MS能够实时评估所有重要卤胺物种的动力学模型,为修订现有动力学模型提供了基础,有助于更好地理解受溴影响的水体,并为管理饮用水处理厂和分配系统提供了更强大的预测工具。

文献信息

标题:Simultaneous time-resolved inorganic haloamine measurements enable analysis of disinfectant degradation kinetics and by-product formation

期刊:Nature Water

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