科研進展 | PM2.5中有機矽化合物的系統篩選識別新方法

 

快訊：

近年來，有機矽化合物作為一種新興汙染物而受到越來越多的關注。基於矽三種同位素（28Si，29Si和30Si）之間的精確質量差，本課題組提出一種系統篩選識別有機矽化合物的新方法，結果以「Identification of Organosiloxanes in Ambient Fine Particulate Matters using an Untargeted Strategy via Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry」為標題發表於Environmental Pollution，18級碩士生程振為第一作者，邱興華為通訊作者。

 

文章連結：

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.116128

 

 

研究背景：

有機矽化合物用途廣、用量大、廣泛存在於各種環境介質當中並且具有潛在健康風險。儘管許多研究報導了有機矽化合物在各種介質當中的濃度水平，但是多針對部分特定物質，缺乏對於該類物質系統性的研究。

 

研究方法：

研究利用氣相色譜-高分辨飛行時間質譜（GC-ToF-MS）對於北京市2016-2018年兩年的PM2.5樣品進行分析，基於三種矽同位素之間的精確質量差0.9996（29Si-28Si），0.9973（30Si-29Si）和1.9968（30Si-28Si），從海量數據中系統地識別有機矽化合物。

 

研究結果：

研究從上千種PM2.5有機組分中，識別到61種有機矽化合物；結合標準品鑑定出其中35種，均為有機矽氧烷。鑑定出的有機矽氧烷通過層次聚類分析可以分為三類：低矽數甲基矽氧烷，高矽數甲基矽氧烷和含苯甲基矽氧烷。其中，低矽數甲基矽氧烷呈現採暖季高濃度、非採暖季低濃度的季節變化趨勢，而高矽數甲基矽氧烷與之正好相反，這一現象可能與源、氣粒分配以及OH自由基反應等因素相關。本研究建立了一套通過同位素質量差非靶向篩選識別有機矽化合物的新方法，也為後續對於這一類汙染物來源與健康影響研究提供了基礎。 

 

參考文獻：

Z Cheng, X Qiu, X Shi, et al. Identification of Organosiloxanes in Ambient Fine Particulate Matters using an Untargeted Strategy via Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry. Environmental Pollution, 2021, 271: 116128.