色谱 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (9): 1059-1073.DOI: 10.3724/SP.J.1123.2026.03027
陈骏彬1,2, 蔡浩原1,*(
), 邓智瀚1,2, 金昱杰1,2, 孙建海1
CHEN Junbin1,2, CAI Haoyuan1,*(
), DENG Zhihan1,2, JIN Yujie1,2, SUN Jianhai1
摘要:
常规火焰光度检测器(FPD)在复杂烃类基体中易受背景发光和火焰波动影响,限制了痕量硫化物的高灵敏、稳定检测。本工作基于硫延迟发光的时间分辨特性,研制了一种脉冲式火焰光度检测器(PFPD),并围绕结构设计、运行参数优化、硫延迟发光响应及仪器性能测试开展系统研究。检测器由燃烧与点火模块、气路模块、光学采集与检测模块、温度控制模块以及机械支撑与密封模块组成。其中,引火室用于建立稳定的周期性点火,样品气体在石英燃烧室内实现脉冲燃烧,产生的硫延迟发光经滤光与导光组件传输后由光电倍增管(PMT)采集。气路模块采用两路电子压力控制单元(EPC)分别调控引火室与燃烧室供气,实现点火条件与分析燃烧条件的解耦调控。在此基础上,建立了“点火基准建立-燃烧室供气参数优化-检测温度与信号增益匹配”的窗口化优化流程。结果表明,将引火室氢气和空气流量分别固定为8.0 mL/min和19.0 mL/min,脉冲火焰稳定且规律,可作为引火室的点火基准;在该基准下,将燃烧室氢气和空气流量分别调节为5.0 mL/min和3.7 mL/min,此时硫响应的峰面积、灵敏度和信噪比(SNR)同步达到最优;检测器温度约150 ℃时,硫延迟发光响应较强;PMT电压在590~710 V范围内可获得较好的SNR提升。采用10 μmol/mol的H₂S标准气体经动态稀释后评价线性范围,并以1.1 μmol/mol的H₂S标准气体开展定量重复性和硫检出限测试。连续7次进样的定量重复性为0.37%,硫检出限为4.1×10⁻1³ g/s,线性范围约为2个数量级。该PFPD具有稳定的脉冲燃烧行为和痕量硫定量能力,可为PFPD结构设计、参数优化、硫延迟发光响应和性能测试提供参考。
中图分类号: