二氧化硅 (SiO2) 納米顆粒 (NP) 廣泛應(yīng)用于從油漆、涂料、粘合劑到食品添加劑、化妝品和拋光微電子設(shè)備的各種應(yīng)用。隨著應(yīng)用的增加，人們?nèi)找骊P(guān)注納米顆粒對環(huán)境、食品安全和人類健康的影響。顯然，我們需要對各種樣品中的低濃度納米顆粒進(jìn)行監(jiān)測。

通過傳統(tǒng)四極桿 ICP-MS 實(shí)現(xiàn) NP 的準(zhǔn)確測量面臨著諸多挑戰(zhàn)，特別是區(qū)分背景信號與小顆粒產(chǎn)生的信號的能力方面。因此，迄今為止報(bào)道的許多研究仍集中于銀和金等相對易于通過 ICP-MS 測量的元素也不足為奇。這些元素有較高的靈敏度，通常不易受到干擾物的影響，一般也不存在于天然樣品中，這使儀器能夠更輕松地測量較小顆粒。然而在現(xiàn)實(shí)情況下，多數(shù)天然和人為加工的 NP 均基于難以通過 ICP-MS 進(jìn)行測量的元素，如鐵、硫、鈦和硅型 NP。對這些元素而言，樣品基質(zhì)或等離子體背景有可能對其產(chǎn)生強(qiáng)烈的多原子干擾，在某些情況下靈敏度也會(huì)因較低的離子化程度或需要測量次要同位素而降低。二氧化硅 (SiO2) NP的廣泛應(yīng)用因此對其監(jiān)測有明確的要求。然而，通過 ICP-MS 并不能輕松實(shí)現(xiàn) Si 的測量，因?yàn)?Si 的主同位素（28Si，豐度為 92.23%）會(huì)受到背景多原子離子 CO 和 N2 的干擾。可采用 ICP-MS 碰撞/反應(yīng)池中的化學(xué)反應(yīng)解決干擾問題，為獲得可控而一致的反應(yīng)過程，需要使用 Agilent 8900串聯(lián)四極桿ICP-MS (ICP-MS/MS) 等串聯(lián)質(zhì)譜儀器。

Agilent 8900 ICP-MS/MS 采用兩個(gè)四極桿質(zhì)量過濾器（Q1 和 Q2）以及一個(gè)位于二者之間的八極桿反應(yīng)池來實(shí)現(xiàn)雙重質(zhì)量選擇功能，這種功能通常稱為MS/MS。MS/MS 提供的方法能夠解決挑戰(zhàn)性的譜圖重疊問題，并可清楚了解池內(nèi)的反應(yīng)過程。ICP-MS/MS 可對硅等最難分析的元素實(shí)現(xiàn)成功測定。因此可采用配備單納米顆粒應(yīng)用模塊軟件的Agilent 8900 ICP-MS/MS在spICP-MS模式下對SiO2 NP進(jìn)行測量。

以H2作為反應(yīng)池氣體，在 MS/MS模式下運(yùn)行的Agilent 8900 ICP-MS/MS可成功用于 SiO2納米顆粒的測定和表征。MS/MS 操作即使在碳基質(zhì)含量較高時(shí)也可有效消除 m/z 28 處Si分析的多原子離子干擾，從而獲得較低的背景信號和優(yōu)異的靈敏度。ICP-MS MassHunter 軟件專有的單納米顆粒應(yīng)用模塊軟件可通過計(jì)算粒徑為單個(gè)NP標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和混合溶液提供準(zhǔn)確結(jié)果。spICP-MS/MS 方法可為粒徑小于100 nm 的 SiO2 顆粒提供較快的分析速度、粒徑和濃度的優(yōu)異檢測限以及準(zhǔn)確的結(jié)果。