发布时间:2025-09-22 11:20 原文链接: 质谱学术大会分会场直击:质谱技术锚定双领域未来

——2025年中国质谱学术大会系列报导

2025年9月20日,2025年中国质谱学术大会在郑州国际会展中心盛大开幕(详情点击:2025年中国质谱学术大会绿城开幕)。本次大会以“中国质谱——凝心聚力,共创未来”为主题,吸引2000余位来自全国各地的数千位专家学者、中外企业的行业精英参与本次大会,汇聚质谱科学研究、产业应用与市场服务等多方力量,为行业交流合作与创新发展搭建了高水平平台。

21号下午,大会设置了仪器研发与质谱理论基础、新方法与新技术、生命科学与医药、环境与食品、临床质谱和青年论坛等8大分会场。其中“能源材料与地球科学”分会场上,共有11位行业资深专家进行了报告分享。

中国石油大学(北京) 史权 教授

报告题目:基于高分辨质谱技术的石油分子组成半定量分析

史权指出,色谱技术在环烷基原油组成分析中存在局限性,而高分辨质谱表征方法可以分子群形式表征石油;需采用高分辨质谱,核心在于其分辨率能打破石油化学组成认识停滞的现状,为相关研究提供有效手段。团队开发了基于电喷雾电离源的石油分子组成分析方法,并实现石油分子组成量化表征,重点突破高效电离与等效电离关键技术。该技术已应用于饱和烃、芳香烃、噻吩类硫化物等多种石油分子,以及原油的(半)定量分析;近期还进一步发展出面向石油全组分的分子组成定量分析方法,并构建石油分子信息平台。

 

清华大学 莫宇翔 教授

VUV-TOF 质谱:Pb-Pb定年微米成像解密地球最古老地壳的演化历史

莫宇翔介绍了微区定年新仪器 VUV-TOF 质谱及其核心的 VUV 激光解析 / 溅射电离方法。该方法具三大优势:可直接电离样本,电离效率与灵敏度高;亚微米直径、1-20nm/puls 深度,支持空间质谱成像;等离子体温度可控(10²-10⁴K),实现高分辨质谱分析。相较于 SIMS 和 LA-ICP 质谱,VUV-TOF 质谱兼具高灵敏度、高空问分辨率,且成本低,为中国自主研发。可测量微米空间分布的Pb-Pb年龄图,现在是测量锆石年龄带的唯一方法。应用中,其对加拿大阿卡斯塔锆石的测量,发现 3.20-3.40Ga 未报道的地壳重构事件,而 SIMS 和 LA-ICP 质谱无法分辨边带与其他部分年龄。

 

中国科学院上海桂酸盐研究所 汪正 研究员

报告题目:高纯晶体材料LA-ICP-MS痕量元素定量分析和微区成像研究

汪正表示,痕量元素含量及分布的精确表征对CaF2晶体材料的设计、性能优化与提升等具有重要意义。LA-ICP-MS是μm尺度痕量多元素及同位素成像综合能力非常强的技术,可同步实现固体直接快速定量,具有出色空间分辨率,可简单处理微损伤。为研究晶体材料体系,团队进行了一系列激光剥蚀-等离子体质谱应用研究,包含元素定量分析方面和微区成像研究方面,可以表征样品中元素的浓度及其分布情况,为材料的生长和性能变化提供有效的数据支撑。并且对于不均匀样品,采用成像法对其元素分布进行研究、得出材料性能(透过率等)与元素分布的相关性。

 

云南大学 李祥忠 研究员

报告题目:湖泊沉积物总有机碳同位素:记录青藏高原湖面变化的可靠指标

李祥忠介绍,青藏高原古气候/古环境研究意义重大,但相关重建工作面临挑战。报告指出,随湖泊水深变化,湖底水生植物分布存在差异,其碳同位素组成也随之呈现显著不同。湖泊沉积物总有机碳同位素可指示高原湖泊环境变化,进而用于重建湖面变化。该指标具备测试简单、高效的优势,但应用时需明确前提:湖泊的地理位置、发育状态及有机质来源等。

 

 中国科学院地球环境研究所 付云翀 正高级工程师

报告题目:加速器质谱技术及其环境示踪应用研究

付云翀介绍了加速器质谱(AMS)源于核物理实验室大型设备,后逐步专业化应用于地学、生物、考古、海洋领域,当前发展趋势为小型化与多核素化。全球约有 100 家 AMS 实验室、160 台设备。团队所在的 AMS 实验室于 1999 年立项、2006 年投入使用。他以平流层入侵监测为例,介绍了其应用:传统方法分辨率低,团队开发 AMS 监测新方法,不仅用量减少、耗时缩短、还能扣除土壤二次扬尘干扰,实现天尺度高分辨率监测。该应用推动建立平流层入侵例外体制,为企业臭氧排放判定提供更合理依据。

 

中国科学技术大学 刘成园 高工

报告题目:基于原位光电离质谱研究甲烷脱氢劳构化中的自由基反应机制

刘成园介绍了光电离质谱和原位催化成像与原位催化质谱,指出多数催化反应原位研究集中于催化剂表征,而同步辐射质谱可弥补不足,具备中间体探测、异构体区分、近阈值光电离无碎片、高灵敏度等优势。团队利用自研原子催化质谱,首次在甲烷芳构化反应中探测到卡宾自由基(CH2-)和系列含氧活泼中间体;乙炔被推测为产物苯生成的重要前驱体,而乙炔并不是来源于乙烷脱氢反应,有可能是自由基与表面积碳的反应产物。最后,他提到,合肥先进光源预计 2028 年供光。

 

中国科学院青岛生物能源与过程研究所 吕丁丁

报告题目:原子尺度催化剂设计筛选的质谱分析新方法

吕丁丁介绍,团簇是认识物质结构与性能关系的重要桥梁,具有结构精确、高原子利用率的优势,团队研究方向聚焦于基于质谱技术的团簇催化研究新方向,并已建立结合质谱技术与理论模拟的团簇催化研究新方法。他还分享了团队的系列代表工作:一是自主设计改造线性离子阱质谱,集成多离子源且具备高灵敏度,首次创新应用于团簇催化反应实时筛选与原位表征,还开发出分辨率超 75 万的国产高分辨质谱仪器;二是依托原创质谱平台的气相离子 -分子反应技术,在化学键和分子水平建立催化剂设计筛选新方法,打破传统试错法局限;三是发展离子淌度 - 质谱结合机器学习的团簇结构解析新方法,实现高效结构搜索。

 

中国科学院上海硅酸盐研究所 钱荣 研究员

报告题目:基于辉光放电质谱的先进材料深度分析方法研究及应用

钱荣表示,深度分析能为材料提供由表及里的元素含量及分布信息,GDMS 深度分析方法虽有制样方便、污染小的优势,但存在边缘效应、溅射不均匀、深度分辨率待提升的挑战,可通过仪器自身条件优化或放电优化解决。团队具体推进两项核心工作:一是基于放电优化 GDMS 深度分析方法,探究离子信号强度与最佳放电条件,还将该方法应用于氧化锌薄膜分析;二是研发磁场调控 GDMS 深度分析方法,完成磁场构型筛选,研究其对深度分辨率和溅射速率的影响,同时用场发射扫描电子显微镜(FSEM)评估不同气压、不同磁场强度下的分析性能。此外,团队开展的抗菌性能研究,进一步验证了 GDMS 深度分析的准确性。

 

中国地质大学(武汉) 李雯恬

报告题目:锰氧化物的原位微区U-Pb同位素定年方法及应用

课题组依托LA-ICP-MS开发了一种铁锰氧化物原位微区U-Pb同位素定年创新性方法。该方法证实 U、Pb 在锰氧化物晶格中稳定存在,建立LA-ICP-MS线扫描U-Pb定年方法,有效克服基体效应,实现铁锰氧化物的高精度定年,并且为沉积型锰矿成因识别和找矿预测提供了有效手段与关键年代学依据。最后,她进行了工作展望:结合透射电镜(TEM)精细解析U-Pb在锰氧化物中的赋存状态,进一步揭示其类同像替代机理,并开展更多样品验证。

 

郑州大学 李一珂 讲师

报告题目:半导体催化体系中极化驱动的电荷动态调控

李一珂介绍,氢能是清洁能源重要载体,半导体光催化析氢关键需解决光生电子-空穴易复合问题。她开展三项工作:1. 压电极化场调控Ni/Mn0.2Cd0.8S Schottky势垒增强光催化析氢。2.压电极化场调控SV-CdS/W18O49双通道电荷转移增强光催化析氢。3.Pt、Pd双原子与VCd协同促进CdS不对称电荷分布和压电光催化析氢。基于上述系列研究,她总结出核心调控逻辑:一是增强极化效应,通过离子调控、缺陷构建及单原子设计,有效提升材料的压电极化场;二是调控电荷动态,依托极化场驱动电子与空穴定向迁移,显著降低二者的体相复合概率;三是提升催化性能,最终通过极化驱动的电荷精准调控,实现高效且稳定的光催化析氢过程

 

武汉大学 王祥宇 博士后

报告题目:基于磁性有机聚合物化学选择性探针的铁死亡早期高效亚代谢组学分析

王祥宇介绍,开展铁死亡相关代谢组学分析时,需结合铁死亡机制 —— 该机制与神经系统、心脏、肝脏、胃肠道等多系统疾病密切相关 —— 设计 “靶向性” 非靶代谢组学方法,同时在代谢物分析前,需系统梳理细胞铁死亡的生理机制。团队制备了一类新颖的磁性化学选择性探针,其核心优势体现在三方面:一是借助磁性分离模式与限域效应,不仅简化了探针标记操作流程,还加速了反应进程,可在 30 分钟内完成三类标记反应,大幅提升方法通量;二是探针的除杂功能与增敏标签协同作用,有效增加了方法的分析深度;三是标记产物的一级质谱硼标签与特征二级诊断碎片离子,能实现单次质谱数据采集即可完成三类代谢物的自动化亚型区分,显著提高分析方法的通量与覆盖度。基于这类探针,团队建立了高效的亚代谢组分析新方法,成功揭示了 Erastin 诱导铁死亡过程中巯基、氨基与羧基的动态代谢网络。