内部萃取电喷雾电离质谱对二氧化钛纳米线阵列光催化降解罗丹明B反应机理的研究

利用水热合成法在掺杂F的SnO₂导电玻璃(FTO)基底上制备TiO₂纳米线阵列结构, 与内部萃取电喷雾电离质谱(iEESI-MS)联用, 实现了罗丹明B降解中间产物的检测, 并推测了反应机理. 考察了离子源电压、 离子传输管温度和洗脱剂组成对罗丹明B及其降解产物信号强度的影响. 结果表明, 在光催化反应时间为2 h, 反应溶液体积为15 μL, 离子源电压为3 kV, 离子传输管温度为300 ℃, 洗脱剂为0.5%乙酸-甲醇(体积比)混合溶液条件下, 可以获得最佳的罗丹明B及其中间产物信号. 在优化的条件下, 从罗丹明B反应溶液中共检测出8种中间产物, 基于此推测了罗丹明B的降解机理. 该方法对罗丹明B定量分析的检出限(S/N≥3)为0.1 μg/L, 相对标准偏差(RSD, n=6)为2.1%~7.3%, 具有检测限低、 灵敏度高、 样品耗量少、 分析速度快及操作简便等特点. 此外, 该方法还可用于其它光催化反应中间产物的检测, 拓宽了质谱分析法在环境领域中的应用范围, 为今后环境污染物降解机理的探究提供了新思路.