基于离子淌度质谱的石油烃类生标化合物表征
作者单位：中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室
会议名称：《2018年中国质谱学术大会（CMSC2018）》
会议日期：2018年
学科分类：081702[工学-化学工艺] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学]
摘 要：石油中的烃类生标化合物包括异戊二烯类、藿烷类等,能够用于判定石油的来源以及相对成熟度等。目前石油烃常用的表征方法一般为GC-MS,但该法仅限用于低沸点且小分子量的生物标志物的分析,难以拓展生标化合物研究的质量范围。本文使用大气压化学电离源(APCI)实现了石油中烃类生标化合物的有效电离,并结合离子淌度质谱(IMS)进一步确证烃类生标化合物的结构信息。离子淌度质谱是一种将淌度分离与质谱联用的新型二维质谱分析技术,它的原理是基于离子在淌度管中与缓冲气体碰撞时的碰撞截面不同,使离子按照大小和形状进行分离,以此来表征化合物[1,2]。它的分析速度快、仪器结构简单,分离后的离子可以直接导入质谱分析,可确定化合物结构并进行动态运动中的三维结构测量[3]。通过APCI-IMS MS,我们建立了一套分析石油中烃类生标化合物系列的方法,并用此方法分析石油中的藿烷类化合物。通过APCI-IMS MS,得到垦利原油饱和分的热图(图1)。通过谱峰识别和CCS值计算,我们得到垦利原油中藿烷类化合物的CCS vs碳数图(图2),范围包括C27-C36,线性良好。为了确认该系列为藿烷类化合物,我们对该系列物质进行了MS/MS实验。通过藿烷类化合物标志性碎片结构m/z=191的指征(图3),表明图2中的所有点均为藿烷类化合物。