近日，中科院大連化學物理研究所快速分離與檢測實驗研究組（102組）李海洋研究員等人研制了具有滴定反應區(qū)的新型離子遷移譜儀(TR-IMS)，把黑火藥測量靈敏度提高了100萬倍以上，由此前文獻報道m(xù)g量級提高到50 pg。相關(guān)研究成果以通訊形式在Analytical Chemistry上發(fā)表(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac400337s) 。
黑火藥具有爆炸威力大、易于制備、價格低等特點，在國防、建設、采礦等領(lǐng)域具有重要應用，然而在機場安檢、煙花爆竹制造、運輸及存儲過程中也存在著重大安全隱患。由于黑火藥的成分多為難揮發(fā)無機成分，黑火藥的檢測一直比較困難。
離子遷移譜具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、分析速度快等特點，是目前現(xiàn)場檢測爆炸物的主流技術(shù)，已被廣泛應用于機場、場館的安檢。而迄今商品化的IMS對以黑火藥為代表的“土”制炸藥卻無能為力?；诙嗄陮﹄x子遷移譜原理的深入研究，李海洋研究員等提出了控制不同區(qū)域離子反應的研究方法，在傳統(tǒng)遷移管的電離反應區(qū)和遷移區(qū)之間設計離子滴定區(qū)(TR-IMS)，使得S被O2-離子在電離反應區(qū)高效電離；而殘余的O2-離子在滴定區(qū)內(nèi)與二氯甲烷反應形成Cl-離子，避免了O2-離子與對S產(chǎn)物離子的重疊，提高了選擇性和檢測靈敏度。實驗結(jié)果表明：TR-IMS不僅成功實現(xiàn)了S的高選擇性檢測，而且通過抑制滴定劑對黑火藥電離的負面效應，提高了檢測靈敏度，S的測量檢出限達到5 pg，從而將黑火藥、爆竹的檢出限提高了6個數(shù)量級。同時，TR-IMS也適用于常用的軍用硝基爆炸物（硝銨、梯恩梯、太安）的高靈敏檢測。
研究成果發(fā)表后受到廣泛關(guān)注。美國Science雜志的Science Now欄目就新型TR-IMS儀器發(fā)明的背景、應用前景及產(chǎn)業(yè)化等問題對李海洋研究員進行了專訪，并于近日在其網(wǎng)站發(fā)布（http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/05/device-sniffs-out-black-powder-e.html?ref=hp）。IMS領(lǐng)域權(quán)威專家Herbert Hill教授評論道：“該課題組提出的離子滴定離子遷移譜對于檢測痕量爆炸物是一項重大突破，具有廣闊的應用前景”。
大連化物所研制高靈敏檢測黑火藥的新型離子遷移譜
