质谱与热重协同效应：TG-MS气体产物分析的优势

质谱与热重协同效应：TG-MS气体产物分析的优势

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/wj45500/article/details/144114437

质谱与热重联用技术（TG-MS）是材料科学、化学、环境科学和生物学等领域的重要分析工具。它结合了热重分析（TGA）和质谱分析（MS）的优势，不仅能提供样品在热处理过程中的质量变化信息，还能对逸出气体的成分进行定性和定量分析，从而更全面地揭示材料的热行为和反应机理。

基本原理

1. 热重分析（TGA）

热重分析是一种通过测量样品在程序控制温度下的质量变化来研究其热行为的技术。TGA可以提供样品在加热过程中发生的质量损失或增益的信息，这些变化通常与样品的分解、挥发、氧化或还原等过程有关。

2. 质谱分析（MS）

质谱分析是一种通过测量样品中分子或离子的质量-电荷比（m/z）来鉴定其组成的分析技术。质谱可以提供样品中各种组分的详细信息，包括分子量、化学结构和含量。

3. TG-MS联用

TG-MS联用技术将TGA和MS结合在一起，通过将TGA产生的气体产物引入MS进行分析，可以同时获得样品的质量变化和逸出气体的成分信息。这种联用技术能够更全面地揭示样品在热处理过程中的行为，特别是在研究材料的热分解、挥发和反应机理方面具有独特的优势。

优势

1. 全面的信息

• 质量变化：TGA可以提供样品在加热过程中的质量变化曲线，显示样品在不同温度下的失重或增重情况。
• 气体成分：MS可以提供逸出气体的质谱图，通过分析质谱图可以确定逸出气体的成分和含量。这种双重信息的结合使得研究人员能够更全面地了解样品的热行为。

2. 高灵敏度和高分辨率

• 灵敏度：MS具有极高的灵敏度，可以检测到微量的气体成分，即使在样品质量变化很小的情况下也能提供可靠的分析结果。
• 分辨率：MS的高分辨率使得可以区分具有相近分子量的气体成分，从而更准确地鉴定气体的组成。

3. 实时同步分析

• 同步性：TG-MS联用技术可以在同一个实验中同时进行TGA和MS分析，确保数据的同步性和一致性。这有助于消除由于实验条件变化引起的误差，提高分析结果的可靠性和准确性。

4. 多功能应用

• 材料研究：TG-MS可以用于研究各种材料的热稳定性、分解机理和反应动力学，适用于无机材料、有机材料、聚合物、生物质等。
• 环境监测：在环境科学中，TG-MS可以用于分析大气中的挥发性有机物（VOCs）、废气中的有害气体等，提供环境监测的重要数据。
• 工业应用：在工业生产中，TG-MS可以用于监测和优化工艺过程，如催化剂的活性评价、燃料的热解过程等。

本文原文来自CSDN