VOC吸附填料的选择指南

动态针捕集技术(NTD)，是一种新型挥发性有机物（VOCs）的前处理手段，其原理主要依靠捕集针内填充吸附剂填料，用于富集气态VOCs，即保留了SPME的小型化、无溶剂等优势，又提高稳固性和解吸效率，同时可以对气态样品进行完全萃取（Exhaustive）。

Q1 关于VOCs吸附剂选择，哪一种吸附剂是最好的？

分析物的性质千千万万，吸附剂有一定的选择性，没有“最好”，只有“最合适”。

对于VOCs的采集，主要依赖于吸附剂填料的选择，决定了是否有更好的吸附效果。

Q2 应该怎么选择合适的吸附剂类型？

无论是哪种吸附剂都有选择性，可以根据分析物的挥发性、极性、化学特性、基质复杂性来考虑。根据分析物的挥发性选择，越是容易挥发的，需要选择吸附能力强的吸附剂。同时需要考虑极性，根据“相似相容”的原则，极性的化合物选择极性吸附剂，非极性的化合物选择非极性吸附剂。特殊的化学特性，如想对脂肪酸、醇类、胺类等物质进行特殊吸附，应选择特殊聚合物填料。

Q3 吸附剂是如何分类的？

1)    按液体和固体分

液体吸附剂：聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种非常受欢迎的萃取相，因为他们有很宽的线性范围和吸附等温线。以“吸收”机理（液-液分配）萃取分析物，即分析物进入液体萃取相后，分析物分子会扩散到整个涂层；

固体吸附剂：Tenax TA、DVB等，以“吸附”机理萃取，因吸附剂颗粒结构非常紧密，吸附作用只发生在吸附剂的多孔表面。

2)    按吸附剂类型分

多孔有机聚合物:Tenax TA,DVB等

石墨化碳黑：Carbonpack X

碳分子筛：Carboxen1000，Carboxen1016等

3)    按吸附性与极性分

Carboxen 1000: C2至C6（强吸附剂）

Carbopack X: C3至C8（中等强度吸附剂）

Tenax: C6至C26（弱吸附剂）

DVB: C 7至C 20（弱吸附剂，极性相对高）

PDMS: C4至C16（弱吸附剂，最低极性）

Q4 常见都有哪些吸附剂类型及其性能如何？

选择吸附剂类型时，除了考虑分析物的特性以外，还需要考虑吸附剂的吸附容量，脱附性能，热稳定性，亲水性等性能。 

小编为大家汇总了以下几种常见的吸附剂类型：

1.    Tenax TA

Tenax TA：是一种2,6-二苯呋喃多孔聚合物，具有脱附残留低、基线稳定、热稳定性强、疏水性、低检出限的吸附剂，广泛应用于气体、液体和固体中的C6-C26挥发性物质或半挥发性物质的捕集。

ž   粒径：60-80目

ž   表面积35m²/g；

ž   最高脱附温度：300℃

2.    Carboxen1000

Carboxen1000：碳分子筛，是聚合物前体热解后保留的多孔碳骨架，具有高表面积、吸附性能强、疏水性的球状颗粒，对C2-C5的短链分析物具有极好的性能。

ž   粒径：60-80 目

ž   表面积：1200 m²/g

ž   最高脱附温度：330℃

3.    Carboxen1016

Carboxen1016：碳分子筛，Carboxen1016是Supelco公司新开发的吸附剂，在各个领域都表现地十分出色，用于吸附C5/C6-C14的化合物

ž   粒径：60-80 目

ž   表面积：75 m²/g

ž   最高脱附温度：330℃

4.    DVB

DVB：是一种二乙烯基苯的聚合物，常和PDMS等吸附剂复合，被广泛应用于VOC的萃取涂层，用于分析C7-C20的非极性化合物。

5.    PDMS

PDMS：聚二甲基硅氧烷，在气相色谱中得到广泛应用，属于非极性的液体吸附剂，主要以吸收机理（液-液分配）萃取分析物。

表1：常见吸附剂汇总

常用的NTD吸附剂搭配

动态捕集针的吸附剂类型组合灵活，可以相互复合三种不同的商用填料，涵盖更广的吸附范围，从而实现宽沸点范围（30-250℃）和更宽极性范围的化合物。最常见的组合为Tenax TA(弱吸附剂)&Carbopack X或Carboxen1016（中等吸附剂）&Carboxen1000(强吸附剂)，对整个沸点范围内的挥发物有更好的萃取效果。

以下是常用的NTD吸附剂搭配：

表2：NTD捕集针适用范围

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