【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于离子分子反应，尤其涉及一种化学修饰离子的装置及方法。
技术介绍
1、离子是指原子或原子基团失去或得到一个或几个电子而形成的带电荷的粒子，这一过程称为电离，离子与分子、原子一样，也是构成物质的基本粒子。
2、在凝聚相中，离子修饰材料技术在化学合成、材料表面改性和催化剂优化等方面具有广泛应用，如通过水溶液法合成反应将离子负载到材料上，实现对材料改性的目的。
3、利用由有机阳离子与有机或无机阴离子组成的低温熔融盐离子液体(ils)通过氧化还原反应对磁性载体、共价-有机骨架材料(cofs)、金属有机骨架复合材料(mofs)等进行修饰，使得材料在保留其原有的结构特点外，还兼具ils可调控和稳定性高的优点。
4、但这些方法都是离子修饰其他物质的方法，并非严格意义上的修饰离子的方法，并且这仅仅局限在凝聚相的离子修饰，且所修饰的离子的数量和种类是不能完全确定的。此外，在离子修饰的过程中会不可避免的引入其他杂质，降低材料的稳定性，而且这些方法无法进行二次及多次离子修饰。
5、在气相中，人们发展了许多离子产生方法，如质谱技术中用到的离子产生方法有：(1)电子电离(electron ionization,ei)；(2)化学电离(chemical ionization,ci)；(3)快速原子轰击(fast atom bombardment,fab)；(4)激光解吸电离(laser desorptionionization,ldi)；(5)电喷雾电离(electrospray ionizati
6、除此之外，还有由激光解吸电离发展而来的基质辅助激光解吸电离；与化学电离原理相似的大气压化学电离；大气压光致电离；电感耦合等离子体等。电感耦合等离子体包括使用等离子体刻蚀和离子加速器两种方法得到离子：等离子体刻蚀技术离子产生是采用辉光放电反应，使反应气体激活成活性粒子；粒子加速器中的离子产生则是利用热发射或场致发射产生电子，电子在放电室内被加速得到能量，然后电子开始撞击气体分子使气体分子发生电离，最后形成等离子体。虽然气相中发展出了一系列离子产生的技术，但目前想在气相中实现修饰离子的功能还是非常困难的。
技术实现思路
1、为了改善现有技术存在的不足之处，本专利技术提供一种在气相条件下对目标离子进行多次修饰的装置及方法，该装置及方法可以解决如下问题至少之一：在高真空条件下对产生的离子进行一次、二次或更多次的化学修饰，并且可以将一些液体或固体等难挥发的物质用于离子的化学修饰。
2、第一方面，本专利技术提供一种化学离子修饰装置，所述装置包括：
3、第一高温离子反应单元，所述第一高温离子反应单元用于提供修饰物与待修饰离子反应的空间，所述第一高温离子反应单元上设置有外部待修饰离子导入的通道，所述第一高温离子反应单元的前端与离子源发生器连接，所述离子源发生器用于产生待修饰离子并导入第一高温离子反应单元中；所述第一高温离子反应单元上还设置有修饰物导入的通道，可选地，所述第一高温离子反应单元内还设置有用于产生修饰物的反应池。
4、根据本专利技术的实施方案，所述反应池用于存放液体或固体修饰物，所述第一高温离子反应单元内设置有加热机构，所述加热机构用于加热所述反应池内的修饰物，使所述修饰物汽化并与待修饰离子反应。
5、根据本专利技术的实施方案，所述反应池为开放式空间，所述汽化后的修饰物能够从反应池中溢出并进入反应空间与待修饰离子反应。
6、根据本专利技术的实施方案，所述加热机构还用于加热修饰物与待修饰离子反应的空间，提供反应所需的温度。
7、根据本专利技术的实施方案，所述修饰物与待修饰离子反应的空间包括用于约束待修饰离子的约束空间，且气态的修饰物可以进入约束空间内，与待修饰离子反应。
8、根据本专利技术的实施方案，所述反应的空间由任意能够引导、约束、传输离子的结构形成，所述约束空间为开放式空间。
9、作为一个实例地，所述反应的空间为多级杆，优选为四极杆、六极杆或八级杆，例如为六极杆。
10、根据本专利技术的实施方案，所述装置还包括至少一个第二高温离子反应单元，其中一第二高温离子反应单元与第一高温离子反应单元连接，当存在时，其他第二高温离子反应单元顺次连接在与第一高温离子反应单元连接的第二高温离子反应单元之后，所述第一高温离子反应单元与第二高温离子反应单元之间、相邻的第二高温离子反应单元和第二高温离子反应单元之间通过离子传输部件顺次连接。
11、根据本专利技术的实施方案，所述第二高温离子反应单元用于提供修饰物与待修饰离子反应的空间，所述第二高温离子反应单元上设置有外部待修饰离子导入的通道，所述第二高温离子反应单元上还设置有修饰物导入的通道，可选地，所述第二高温离子反应单元内还设置有用于产生修饰物的反应池，位于后端的第二高温离子反应单元用于将其前端的第一高温离子反应单元或第二高温离子反应单元导出的中间离子作为待修饰离子导入。根据本专利技术的实施方案，所述第二离子反应单元的数量为一个或多个，例如为一个。
12、根据本专利技术的实施方案，所述第一高温离子反应单元与第二高温离子反应单元的结构相同或不同，例如相同。
13、根据本专利技术的实施方案，所述第一高温离子反应单元包括相对设置的两侧，一侧与离子源发生器连接，另一侧用于导出反应后的离子。
14、根据本专利技术的实施方案，所述离子源发生器通过离子传输部件将待修饰离子输入第一高温离子反应单元中，离子传输部件用于对待修饰离子进行过滤、聚焦和传输。
15、根据本专利技术的实施方案，所述离子传输部件包括顺次设置的过滤单元和聚焦单元。
16、根据本专利技术的实施方案，所述离子传输部件选自四极杆、六极杆或八级杆进行离子过滤、聚焦和传输，例如包括相互配合的四极杆过滤单元和四极杆聚焦单元。
17、根据本专利技术的实施方案，所述第一高温离子反应单元的内部设置有样品池和多极杆，其中，所述多级杆的一端通过第一四极杆聚焦单元、第一四极杆过滤单元与离子源发生器连接，另一端用于将反应物导出。
18、根据本专利技术的实施方案，所述第一高温离子反应单元的内部还设置有前电极板和后电极板，所述前电极板和后电极板相对设置在多级杆内，用于将待修饰离子约束在多级杆内，且多级杆中电极板和后电极板相对形成的空间为反应空间。
19、根据本专利技术的实施方案，所述加热机构上加热机构和下加热机构；所述上加热机构、下加热机构分布在样品池的上方和下方。
20、根据本专利技术的实施方案，所述第一四极杆聚焦单元的上方设置有缓冲气进气脉冲阀。
21、根据本专利技术的实施方案，所述第一高温离子反应单元的内部还设置冷却机构，所述冷却机构的入口连接外部的冷却源。
22、作为一个实例地，所述冷却结构包括若干冷却循环管路，所述冷却循环管路的入口设置在脉冲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种化学离子修饰装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述修饰物与待修饰离子反应的空间包括用于约束待修饰离子的约束空间，且气态的修饰物可以进入约束空间内，与待修饰离子反应。
3.根据权利要求1所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个第二高温离子反应单元，其中一第二高温离子反应单元与第一高温离子反应单元连接，当存在时，其他第二高温离子反应单元顺次连接在与第一高温离子反应单元连接的第二高温离子反应单元之后，所述第一高温离子反应单元与第二高温离子反应单元之间、相邻的第二高温离子反应单元和第二高温离子反应单元之间通过离子传输部件顺次连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述第一高温离子反应单元包括相对设置的两侧，一侧与离子源发生器连接，另一侧用于导出反应后的离子。
5.根据权利要求1-3任一项所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述第一高温离子反应单元的内部设置有样品池和多极杆，其中，所述多级杆的一端通过第一四极杆聚焦单元、第一四极杆过
6.根据权利要求1-3任一项所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述第一高温离子反应单元的内部还设置冷却机构，所述冷却机构的入口连接外部的冷却源。
7.根据权利要求1-3任一项所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述修饰物为常温下呈气态、液体或固体状态的单质或化合物。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述化学修饰离子的装置进行化学离子修饰的方法，所述方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2之后还包括如下步骤：
10.一种权利要求1-7任一项所述化学修饰离子装置在质谱分析、气相离子分子反应及表面材料改性中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种化学离子修饰装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述修饰物与待修饰离子反应的空间包括用于约束待修饰离子的约束空间，且气态的修饰物可以进入约束空间内，与待修饰离子反应。
3.根据权利要求1所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个第二高温离子反应单元，其中一第二高温离子反应单元与第一高温离子反应单元连接，当存在时，其他第二高温离子反应单元顺次连接在与第一高温离子反应单元连接的第二高温离子反应单元之后，所述第一高温离子反应单元与第二高温离子反应单元之间、相邻的第二高温离子反应单元和第二高温离子反应单元之间通过离子传输部件顺次连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的化学离子修饰装置，其特征在于，所述第一高温离子反应单元包括相对设置的两侧，一侧与离子源发生器连接，另一侧用于导出反应后的离子。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘清宇，赵中普，何圣贵，阮曼，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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