1.6 Разработка масс-спектрометрических методов анализа и исследование физико-химических процессов в задачах аналитической химии, химии атмосферы и экологии

В 2022 году лаборатории Филиала ФИЦ ХФ РАН осуществляли междисциплинарные исследования в рамках направлений Программы ФНИ в Российской Федерации на 2021-2030 годы: 1.4.3.2 – Высокотехнологичные подходы и методы для мониторинга и контроля окружающей среды; 1.5.9.2 – Химия атмосферы, малые газовые составляющие, аэрозоли; вода в атмосфере; 1.6.8.1 – Идентификация, характеризация и установление структуры биомолекул. Проведены научные исследования, направленные на создание новых ионных источников для масс-спектрального анализа, совершенствование времяпролетного масс-спектрометра, развитие программного комплекса регистрации и обработки масс-спектров. С использованием масс-спектральных методов проведены исследования кинетики захвата озона на сажевом покрытии, как представителе атмосферного органического аэрозоля, и исследования, устанавливающие структуру различных комплексных соединений. Исследования включали в себя: литературные обзоры, теоретические расчеты, модификацию модельных ионных источников, разработку и создание периферийного оборудования, и экспериментальные измерения. В ходе выполнения НИР получены следующие результаты: 1) модифицированы и апробированы модельные ионные источники на основе различных методов ионизации исследуемых соединений: полевого испарения ионов из полярных растворов, ионизации ионами металла из лазерной плазмы; 2) в рамках задачи повышения разрешения времяпролетного масс-спектрометра: создан и используется высокостабильный источник высокого напряжения; разработан и успешно протестирован метод регистрации и обработки времяпролетных сигналов с помощью быстрого АЦП; 3) программная обработка масс-спектров адаптирована для анализа масс-спектров дейтерозамещённых многозарядных ионов биомолекул в условиях, когда их элементный состав неизвестен; 4) на масс-спектральном лабораторном комплексе выявлен дополнительный канал стока озона при адсорбции на твердых продуктах горения и сделана оценка вклада этого канала при типичных концентрациях О3, NO2 и N2O5 в приземной тропосфере. Полученные результаты могут быть использованы в создании масс-спектрометров для проведения эффективного масс-спектрального анализа химических соединений.