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单柱气相色谱进行痕量分析时，常规口径毛细管色谱柱由于大体积进样往往容易造成超载。而这一问题主要由过量溶剂或者样品中浓度较高的主成分产生，所以只要有效地消除干扰溶剂或者过量主成分，在加大进样量的同时，不让目标化合物的检测受到过多基质的干扰即可提高实际样品的灵敏度。二维气相色谱的中心切割技术可以从复杂基质的多种组分中排除干扰物质，有选择性地针对感兴趣的组分进行分析从而对样品进行富集，因此在痕量挥发性物质的定量检测方面具有很好的应用前景。 本文对二维气相色谱的概念、原理及应用等方面分别进行了探讨。并针对不同基质中痕量苯系物的定量分析开发了中心切割二维气相色谱-质谱的检测方法。具体研究内容和结果如下: (1)烟用醋酸纤维丝束中痕量苯系物的定量分析。建立了顶空结合中心切割二维气相色谱-质谱的定量方法，并以6种目标苯系物相应的全氘代同位素内标进行了方法验证，证实了其可靠性和有效性。二维气相色谱的中心切割技术(heart-cut)有效地消除了丝束样品中主成分丙酮对痕量苯系物测定的干扰。通过使用大口径和厚液膜的第一维色谱柱，保证了较大的顶空进样量，同时避免了过量丙酮对第二根色谱柱的过载现象，降低了基质等的各种影响，提高了方法的选择性和检测的灵敏度。通过内标法在0.05μg-1.5μg范围内绘制了6种苯系物的标准曲线，线性良好，相关系数均在0.998以上，丝束样品的加标回收率在81.3％-120.4％之间。方法具有较高的精密度，相对标准偏差最高为4.4％。对1.0 g的丝束样品进行检测，所得苯系物的最低检测限在0.4 ng-1.0 ng之间。方法高效、灵敏，定量结果可靠，重复性好。 (2)冷阱技术结合二维气相色谱-质谱分析水样中痕量苯系物的方法研究。开发了冷阱捕集-中心切割二维气相色谱质谱检测水样的方法。不分流模式进样提高了分析测定的灵敏度。于第二根色谱柱的柱头添加冷阱捕集技术，将目标化合物冷凝聚焦富集后再进一步分离分析，有效地改善了峰形，消除了沸点较低的苯和甲苯的色谱峰拖尾现象，并一定程度上提高了色谱峰的响应信号。同时中心切割技术避免了样品中的水蒸气及其余挥发性成分对第二根色谱柱以及检测器的损害。实验中对冷阱操作条件、色谱柱升温程序等进行了考察和优化。选择合适的样品预处理方式结合所开发的检测手段为各种水样，例如河水、海水、自来水以及饮用水中痕量苯系物的准确定量提供了新的思路和参考。