선택적 다중이온 질량분석기(SIFT-MS)를 응용한 해양 기원의 휘발성 유기 황 화합물의 분석법
초록/요약
해양 기원 디메틸 설파이드(Dimethyl sulfide, DMS)는 휘발성 유기 황화합물로 전지구적 황순환에 기여할 뿐만 아니라 대기의 광화학적 반응을 통해 기후에 영향을 줄 수 있다. 미량 가스로 존재하는 DMS의 양을 빠르고 정확하게 정량화 하는 것은 기후에 어떤 영향을 주는지 파악할 수 있기 때문에 빠른 정량 분석을 위한 선행 연구로 P&T-기체 크로마토그래피, 막 도입 질량 분석법, 양성자 전이 반응 질량 분석법 등 다양한 연구가 진행되어왔다. 가장 대중적으로 사용하는 가스 크로마토그래피의 분석법은 분석 전 장비의 안정화와 시료 1개의 분석시간에 긴 시간이 소요됐다 (~≥1시간). 선택적 다중 이온 질량 분석기를 응용하여 황 화합물 분석법을 통해 낮은 에너지 준위와 cooling gas를 이용한 반응물 이온의 안정화라는 장점으로 DMS표준 가스를 높은 정확성(약 99%, range: 0.2~100 ppbv)과 낮은 오차(~〈 5% )로 실시간 정량을 할 수 있었다. 20 nM DMSP-Cl 표준 액체시료 5 mL의 실험을 통해 적절한 가스유량(200 mL min-1 N2)을 제시하였다. 이를 통해 10분 안에 86%의 회수율과 1.79% 이하의 낮은 오차 및 유량에 따른 압력에 변화가 없음(~≤2 mTorr)을 확인할 수 있었다. 저농도(1 nM-2 nM) 표준 시료를 활용하여 적합한 시료의 양을 제시하였다. 10 mL의 시료 양일 때 5%미만의 오차와 89%의 회수율을 얻을 수 있었고, 고농도의 경우 10분 안에 94%의 회수율을 얻을 수 있었다. 다만 저농도 시료 용량에 대한 회수율 실험은 본 연구에 사용된 수분 제거 필터 외의 추가적인 보강을 통해 수분 간섭을 제어하기 위한 실험이 진행되어야 할 것으로 생각한다.
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목 차
1. 서론 1
1.1. 연구 배경 1
1.2. 일반적(전통적) VOCs 분석원리 6
1.3. SIFT-MS의 VOCs 분석원리 10
1.4. 연구의 필요성 12
1.5. 연구의 목적 13
2. 재료 및 방법 14
2.1. SIFT-MS 분석에 필요한 재료 14
2.2. 분석 방법 및 기기조건 18
2.3. SIFT-MS의 DMS 표준가스 정량 평가법 21
2.4. SIFT-MS의 DMS 표준용액 정량법 23
2.5. 유효성 평가 26
3. 연구결과 27
3.1. 대기 측정을 통한 두 장비 비교 27
3.2. 수분시료의 분석을 위한 필터 및 질소 유량 실험 30
3.3. DMSP-Cl 표준용액의 농도 별 검량선 실험 38
3.4. 저농도(1 nM-2 nM)의 액체시료의 분석법 실험 40
3.5. 고농도(200 nM-1000 nM)의 액체시료의 분석법 실험 44
4. 토의 및 해석 46
5. 결론 49
6. 감사의 글 51
7. 참고문헌 53
<부 록> 58
