建筑物、室内空气中挥发性羰基化合物检测的研究进展
引用本文:宋词.建筑物、室内空气中挥发性羰基化合物检测的研究进展[J].化学试剂，2024,46(5)：71-77.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0714
背景介绍
在“碳中和”愿景与美丽中国建设的视域下，大气污染物的检测与治理尤为重要，挥发性羰基化合物（Volatile Carbonyl Compounds, VCCs）是一类重要的大气污染物。迄今为止，已经在室内空气中检测到了数千种挥发性羰基化合物，这些挥发性有机物与人们的生活方式、室内的建筑材料、家具等介质有密切的关系，会随着时间的推移而发生变化，想要系统的汇编这些挥发性羰基化合物是不可能完成的事情。此外，许多挥发性羰基化合物不是直接进入室内空气中，而是通过生物和非生物的化学转化过程而形成。检测空气、灰尘、特定基质(建筑材料、家具)和工艺(燃烧、臭氧反应)等中挥发性羰基化合物，对人们的生命健康具有重要的意义。
文章亮点
1.介绍了与建筑物、室内环境相关的挥发性羰基化合物及经典和现代分析方法；
2.讨论了常见的室内空气中挥发性羰基化合物的检测方法，重点阐述了各种分析方法的适用性；
3.提出了目前挥发性羰基化合物检测方面存在的不足，为后续为开发精准分析方法研究提供了建议。
内容介绍
1 与室内环境相关的羰基化合物
2 常见的室内空气中挥发性羰基化合物的检测方法
2.1 比色法
2.2 色谱与色谱-质谱联用法
2.2.1 高效液相色谱与高效液相色谱-质谱联用法
目前测定室内空气中低分子量的挥发性羰基化合物最重要的方法是以2，4-二硝基苯肼（DNPH）为衍生化试剂，与甲醛反应生成2,4-二硝基苯腙，用高效液相色谱-紫外检测器(HPLC-UV)测定，对照标准工作曲线，算出样品的甲醛含量。
2.2.2 热解吸-气相色谱-质谱联用法
热解吸是一种无溶剂、干净、便携地样品前处理技术，将非质子性羰基化合物吸附于吸附管内，当装置升温时，非质子性羰基化合物从被解吸物中释放出来，进入GC-MS的分析技术。
2.3 光声光谱(PAS)
基于光声光谱技术现在已经建立的用于测量室内空气中的甲醛的分析方法，用间歇的红外光照射样品，并检测样品中随周期性温度变化而改变的压力波动，激发光的类型对选择性和灵敏度起决定性作用。
2.4 在线质谱
近年来，质子转移反应质谱法(PTR-MS)[39]在室内空气中挥发性羰基化合物的检测问题上越来越引起人们的关注。PTR-MS方法现已在室内空气中羰基化合物的测定技术成熟，具有响应时间短、灵敏度高、选择性高、可实时监测等优点，但RTR-MS仪器在室内空气中羰基化合物数据库的建设方面还有更大的提升空间，并且不能忽视与校准相关的缺点。
3 结语与展望
羰基化合物普遍存在于室外和室内空气中，由于氧原子具有较高的电负性，形成较强的极性。羰基化合物的物理和化学性质还受到取代基和共轭双键的影响，室内空气中羰基化合物的饱和浓度范围也各不相同。甲醛在室内空气中可达到3.3×10-6 mol/m3 甚至更高，但反应产物4-戊酮醛在室内空气中浓度低于1.0×10-8 mol/m3。饱和羰基化合物、不饱和羰基化合物和二羰基化合物通常需要不同的方法，这也使分析变得更加困难。
发性羰基化合物的比色检验法技术比较成熟，商品化产品比较多，方便非专业技术人员进行自测使用；高效液相色谱-质谱联用技术和热解吸-气相色谱-质谱联用技术是现在国际上通用的实验室检测方法，检测结果准确、可靠；光声光谱技术检测室内空气中羰基化合物，具有低成本、无损检验、响应速度快、灵敏度高等优点，适合用于现场快速分析挥发性羰基化合物的种类；在线质谱技术是新型检测技术，不需要衍生化直接发生质子转移反应，通过碎片峰分析可以准确区分醛酮化合物，适合实验室精准分析挥发性羰基化合物。然而，挥发性羰基化合物的在线质谱技术数据库建设还不够完善，不能满足实时监测的需求。因此，开发具有精准分析建筑物及室内外空气中挥发性羰基化合物的方法是未来努力的方向，尤其是挥发性羰基化合物在线质谱数据库的构建，有利于工业生产、室内外环境监测以及挥发性羰基化合物的生物学影响分析等方面都具有广阔的研究前景。
