Étude de l'ablation/ionisation laser de complexes donneur-accepteur d'électrons couplée à la spectrométrie de masse : application à l'analyse d'hydrocarbures aromatiques polycycliques et de leurs isologues soufrés

Study of electron donor-acceptor complexes by laser ablation/ionization mass spectrometry : application to polycyclic aromatic hydrocarbons and sulfur heteropolyaromatic compounds analysis

• Auteur / Autrice : Céline Schmitt
• Direction : Jean-François Muller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie - Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Metz
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LSMCL - Laboratoire de Spectrométrie de Masse et de Chimie Laser - EA 1094

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie de masse à ionisation chimique

Composés aromatiques polycycliques

Complexes donneur-accepteur d'électrons

Résumé

L'analyse d'hydrocarbures aromatiques polycycliques et d'isologues soufrés a été menée par ablation/ionisation laser couplée à la spectrométrie de masse a transformée de Fourier. Cependant l'analyse directe ne pouvait s'effectuer en raison du caractère volatil de certains composés. Nous avons donc mis en place une méthode capable de fixer spécifiquement les hydrocarbures et d'étudier ensuite les HAP in-situ dans la cellule d'analyse FTICRMS. Les complexes donneur-accepteur d'electrons se sont reveles d'excellents candidats permettant d'eviter la sublimation des composés tout en étant sensible à la décomplexation rapide du composé sous l'effet de l'ablation/ionisation laser. Le meilleur accepteur d'électrons s'est avère être la 2,4,7-trinitro-9-fluorénone (TNF). L'utilisation de courtes longueurs d'onde (193 nm) ainsi qu'une faible irradiance [<2. 10[à la puissance]7W/cm2 ont conduit à des spectres de masses sans fragmentation ni réarrangement. Ceci a permis d'identifier plus aisément les HAP ou leurs isologues soufrés présents dans des mélanges complexes. Cette méthode fut ensuite appliquée à l'analyse des HAP présents dans une fraction de gazole. Des études préalables de spectrophotométrie UV/Visible ont permis d'étudier plus en détail les mécanismes de formation et de décomplexation des HAP sous l'effet de l'impact laser. Par cette méthodologie, l'énergie des bandes de transfert de charge (ECT), l'énergie d'ionisation verticale (Ei[à la puissance]vert) et les constantes de stabilité (KC) ont ainsi pu être déterminés pour certains composés. Parallèlement, des études par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse par piégeage d'ions (ITMS) en utilisant l'ionisation chimique ont été menées pour différencier les HAP isomères par l'obtention d'empreintes spectrales différentes