為了加強對氫燃料電池中氫氣雜質水平的管控，保證燃料氫的品質和燃料電池的使用壽命，國家于2024年7月24日發(fā)布了《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 含硫化合物、甲醛和有機鹵化物的測定氣相色譜法》（GB/T 44243-2024），并于2024年11月1日開始實施。

標準中推薦的大氣預濃縮儀可對目標物進行濃縮富集，并采用氣相色譜-硫化學發(fā)光檢測器（GC-SCD）分析7種有機硫化物、GC-MS分析甲醛和8種有機鹵化物，需要同時使用SCD和MS兩種檢測器分析這16種物質，儀器配置和操作上具有較高要求。

譜育科技解決方案

傳統(tǒng)的大氣預濃縮儀普遍采用液氮制冷以達到富集和冷聚焦VOCs的目的，但使用液氮不但成本較高、運輸不便，而且具有一定的危險性。
聚光科技自主孵化子公司譜育科技Pre 4000 大氣預濃縮儀結合EXPEC 3750 GC-MS，僅需一個質譜檢測器，就可同時完成16種目標物的分離和分析，創(chuàng)新解決電池中有機硫化物、甲醛和有機鹵化物同時檢測難題，助力氫燃料電池雜質分析。

Pre 4000和EXPEC 3750的聯用圖

Pre 4000 大氣預濃縮儀

采用創(chuàng)新的斯特林制冷技術，開機即用，冷阱溫度低至-180℃，完美替代液氮制冷，極大地提高了大氣預濃縮儀使用的便利性。

EXPEC 3750 GC-MS

配備高溫惰性離子源，減少分析過程中物質的吸附；全鉬金屬預四極桿，有效避免邊緣場效應；全鉬金屬材質高精度主四極桿，無需控溫即可長期穩(wěn)定分析；多重離軸通道式打拿極檢測系統(tǒng)，有效避免中性粒子干擾，提高儀器靈敏度。

Pre 4000三級冷阱原理圖

分析結果

有機硫化物、甲醛和有機鹵化物總離子流色譜圖

注：1：硫化氫，2：甲醛，3：羰基硫，4：一氯甲烷，5：一溴甲烷，6：一氟--三---氯---甲---烷，7：乙硫醇，8：二甲基硫醚，9：二氯甲烷，10：二硫化碳，11：順-1,2-二氯乙烯，12：---三---氯---甲---烷---，13：噻吩，14：二甲基二硫醚，15：四氯乙烯，16：氯苯

部分物質標準曲線擬合圖 

 16種物質的分析結果

總結
本方案采用Pre 4000 大氣預濃縮儀結合EXPEC 3750 GC-MS分析氫燃料中的7種有機硫化物、甲醛和8種有機鹵化物，方法檢出限在3.40 pmol/mol~84.2 pmol/mol之間，線性R2在0.9966~0.9999之間，精密度在0.88%~5.47%之間，方法檢出限、線性和精密度良好，滿足《質子交換膜燃料電池汽車用氫氣 含硫化合物、甲醛和有機鹵化物的測定 氣相色譜法》（GB/T 44243-2024）標準中的要求。方案可為氫燃料的分析檢測提供方法參考，為氫燃料電池的研發(fā)和后續(xù)使用提供有力保障。