日前，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院、中科院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，用摩擦納米發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)離子源，實(shí)現(xiàn)了離子源在電荷數(shù)量、正負(fù)極性、信號(hào)長(zhǎng)短等諸多方面的精確控制。該工作為質(zhì)譜分析提供了一個(gè)全新的可控參數(shù)，也是納米發(fā)電機(jī)在大型分析儀器上的首次應(yīng)用，相關(guān)成果發(fā)表于最新一期的《自然—納米技術(shù)》。

目前，質(zhì)譜分析已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、食品科學(xué)、國(guó)土安全、系統(tǒng)生物、藥物發(fā)現(xiàn)等領(lǐng)域。在質(zhì)譜分析中，離子化是將中性分子帶上電荷的關(guān)鍵的第一步。但是，現(xiàn)在商用的離子化方法沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)離子數(shù)量進(jìn)行精確控制。同時(shí)，如果使用傳統(tǒng)高壓電源，99%的電荷/電流以及離子被浪費(fèi)，具有耗費(fèi)高、難以攜帶、不安全等缺點(diǎn)。

該團(tuán)隊(duì)利用摩擦納米發(fā)電機(jī)成功實(shí)現(xiàn)了電噴霧離子化和等離子體放電離子化。由摩擦納米發(fā)電機(jī)提供的固定電荷量對(duì)離子化過(guò)程達(dá)到了前所未有的控制，離子脈沖的持續(xù)時(shí)間、頻率、帶電性都可以得到有效控制，樣品消耗也達(dá)到最小化。摩擦納米發(fā)電機(jī)的微量電荷避免了質(zhì)譜分析中DC高電壓下常見的電暈放電現(xiàn)象，從而首次實(shí)現(xiàn)了超高電壓(5-9千伏)納電噴霧。該方法提高了在低濃度下的電噴霧離子源的靈敏度，并最大化樣品的利用率。

摩擦納米發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離子化所實(shí)現(xiàn)的質(zhì)譜分析被成功用于檢測(cè)各種有機(jī)小分子和生物大分子，并達(dá)到了可以檢測(cè)到幾百個(gè)分子的靈敏度。

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