GC-MS/MS 法测定电子电器中 10 种多溴联苯醚


    多溴联苯醚 (Polybrominated diphenylethers, PBDEs) 属于溴系阻燃剂,由于其阻燃效率高,热稳定性好,对材料性能影响小,常用于印刷电路板、塑料、涂层、电线电缆及树脂类电子 元件中。然而,PBDEs 极易通过逸散的方式进入环境当中,成为持久性污染物。并且还具有一定毒性,能够影响免疫系统、致癌、损害大脑及神经组织等。国际电工委会于 2008 年建立IEC 62321 标准体系,明确约束溴系阻燃剂等在电子产品中的使用。

    本文根据《GB/T 39560.6-2020 电子电气产品中某些物质的测定 第 6 部分:气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定聚合物中的多溴联苯和多溴二苯醚》标准,建立了使用气相色谱—三重四极杆串联质谱仪(EXPEC 5231)测定电子电器中多溴联苯醚含量的快速且高灵敏度的检测方法。

实验部分

标准品、试剂和设备

    标准品:10 种多溴联苯醚混标(上海安谱,-20℃储存)。试剂:甲苯(色谱级)。

    仪器:GC 2000 气相色谱、EXPEC 5231 三重四极杆串联质谱仪。

    耗材:移液枪及枪头、0.22 µm 有机滤膜、2 mL 无针注射器、1.5 mL 棕色进样瓶。

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测试方法

表 1 多溴联苯醚测定仪器参数

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多溴联苯醚化合物监测离子对、驻留时间等参数见下图:

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图 1 多溴联苯醚类化合物监测离子对等质谱参数

 

样品前处理

    称取 0.1 g 剪切均匀的电子电器样品于玻璃管,加入 5.0 mL 甲苯超声提取 10 min 后,转移提取液并再次加入 5.0 mL 甲苯重复提取一次,合并提取液,经 0.22 µm 滤膜过滤进行分析。


线性

    使用提取的电子电器基质液配制系列梯度多溴联苯醚类化合物的混合标准溶液(一至七溴联苯醚:2、5、10、20、50、100、150 ng/mL;八至十溴联苯醚最高点至 300 ng/mL),以各目标物的定量离子色谱峰面积为纵坐标,目标物标准溶液的质量浓度(ng/mL)为横坐标,建立标准曲线,在对应线性范围内,10 种多溴联苯醚类化合物的线性系数 r 均在 0.995 以上,线性良好。


灵敏度

    根据 S/N 3-10 计算信噪比,使用提取的电子电器基质液稀释混合标准品至检出限附近,计算检出限及定量限,结果如表2 所示,检出限在0.09-9.52 ng/mL,定量限在0.30-31.75 ng/mL。

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表 2 多溴联苯醚检出限与定量限

 

精密度

    选取 100 ng/mL 多溴联苯醚类化合物混合标准溶液,连续进样 7 次,考察保留时间、峰面积的重复性,各组分的保留时间的相对标准偏差 RSD 均小于 0.06%,峰面积 RSD 均小于 4.77%,重复性良好。

 

加标回收率测试

    对电子电器样品进行加标回收率测试,加标浓度分别为 20 与 100 ng/mL,连续进样 4 针,10 种多溴联苯醚类化合物的回收率均在 80%~120%之间。


电子电器样品测试

    按照 2.3 中样品前处理方法处理实际电子电器样品,结果如下所示,电子电器样品基质复杂,含有较多的干扰离子,但大多数非目标离子,或仅在单通道内检出。

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图 2 样品 TIC 图

 

结论

    本文建立了一种使用谱育科技三重四极杆气质联用仪EXPEC 5231 测定电子电器中 10 种多溴联苯醚类化合物的方法,考察了方法的线性、灵敏度、精密度和回收率,结果表明:在 2-300 ng/mL 范围内标准曲线线性良好,相关系数均大于 0.996;检出限在 0.09-9.52 ng/mL,定量限在 0.30-31.75 ng/mL;方法精密度小于 4.77%;加标回收率在 80-120%之间;符合标准要求。本方法可以对电子电器中 10 种多溴联苯醚类化合物进行快速、准确、灵敏的定量分析。


设备与耗材方案

一、EXPEC 5231 系统标准配置详情

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