上海伯东 Hakuto Genius 质谱仪与热重分析仪（TGA）联用技术在聚氯乙烯（PVC）热解过程分析中的应用。通过精确的气体逸出分析（EGA），该系统能够定性定量地检测热解过程中产生的各种气体组分，为材料热稳定性研究和工艺优化提供了可靠的数据支持。
热重 - 质谱联用技术（TGA-MS）结合了热重分析的质量变化测量能力和质谱分析的气体成分识别能力，形成了一套完整的材料热解特性分析解决方案。
二 . 工作原理：
•样品在受控温度程序下加热
•热重分析仪实时记录样品质量变化
•逸出气体通过加热传输线导入质谱仪
•Hakuto Genius 质谱仪分析气体成分并定量检测
三 . 实验配置与参数
仪器配置
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组件 |
型号 |
关键特性 |
|---|---|---|
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热重分析仪 |
Mettler Toledo TGA/DSC 3+ |
温度范围：RT-1600°C，灵敏度：0.1μg |
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质谱仪 |
Hakuto Genius |
质量范围：1-300 amu，双检测器系统（法拉第/SEM） |
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真空系统 |
集成式紧凑系统（含涡轮分子泵） |
极限真空及压力适应性优异 |
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进样系统 |
加热石英毛细管 |
实验设定温度：200°C |
实验条件
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参数 |
设置值 |
|---|---|
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样品质量 |
21.971 mg PVC 粉末 |
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加热速率 |
20 K/min |
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温度范围 |
100°C 至 600°C |
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载气流速 |
1-2 sccm (进入质谱) |
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毛细管温度 |
200°C (实验设定值) |
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取样压力范围 |
1E-5 torr 至 30 psi (Hakuto Genius 支持范围) |
四 . 应用案例：PVC 热解分析
热解过程关键数据
(注：以下数据源自原应用报告实验结果，仅替换分析仪器)
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温度点 (°C) |
质量损失 (%) |
主要逸出气体 (m/z) |
对应化合物 |
|---|---|---|---|
|
308.0 |
51.122% |
36 |
氯化氢 (HCl) |
|
308.0 |
- |
78 |
苯 |
|
466.6 |
20.863% |
112, 146 |
一氯苯、二氯苯 |
热解特性曲线
1. 第一阶段 (约 308°C)：主要释放 HCl，占总质量损失的 51.122%
2. 第二阶段 (约 466.6°C)：主要释放芳香族化合物，占总质量损失的 20.863%
3. 最终残余物：27.750% 的原始质量
数据分析
Hakuto Genius 质谱仪的高灵敏度检测揭示了 PVC 热解的两个主要阶段：
1. 脱氯化氢阶段：约 300°C 时，PVC 分子链断裂释放 HCl
2. 芳香化阶段：约 460°C 时，残余物进一步分解生成苯系化合物
五 . 技术优势对比
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特性 |
Hakuto Genius 质谱仪 |
常规质谱仪 |
|---|---|---|
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进样系统兼容性 |
支持加热传输路径，防止冷凝 |
部分加热或金属进样管 |
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检测限 |
低检测限 (双检测器系统：法拉第/SEM) |
通常>1ppm |
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质量范围 |
1-300 amu (可选) |
通常固定 |
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工作压力 |
1E-5 torr 至 30 psi (宽范围适应) |
需要复杂前级泵系统 |
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扫描速度 |
高达 1000 读数/秒/amu |
较慢 |
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操作便利性 |
智能软件，直观 GUI，支持 EtherCAT/Modbus |
需要专业操作 |
六. 应用领域扩展
Hakuto Genius 质谱仪不仅适用于 PVC 分析，还可广泛应用于：
1. 半导体制造：气体杂质分析、腔室管理、EUV 镜面监测。
2. 先进材料加工：原子层沉积 (ALD) 及原子层刻蚀 (ALE) 工艺监测。
3. 工业过程控制：干泵状态监测、泄漏检测、气体输送纯度监控。
技术服务支持
上海伯东作为 Hakuto 品牌的授权代理商，为客户提供专业的技术咨询、安装调试、操作培训及售后支持。
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