Rapid detection of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) using paper spray-based mass spectrometry

化学 自来水 环境化学 污染 质谱法 检出限 色谱法 滤纸 废水 萃取(化学) 样品制备 环境科学 环境工程 生态学 生物
作者
M. Hassan,X. J. Chen,Praneeth Ivan Joel Fnu,Francis J. Osonga,Omowunmi A. Sadik,Mengyan Li,Hao Chen
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:465: 133366-133366 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2023.133366
摘要

Traditional PFAS analysis by mass spectrometry (MS) is time-consuming, as laborious sample preparation (e.g., extraction and desalting) is necessary. Herein, we report fast detection of PFAS by paper spray (PS)-based MS techniques, which employs a triangular-shaped filter paper for sample loading and ionization (≤ 3 min per sample). In this study, PS-MS was first used for direct PFAS analysis of drinking water, tap water, and wastewater. Interestingly, food package paper materials can be directly cut and examined with PS-MS for possible PFAS contamination. For samples containing salt matrices which would suppress PFAS ion signal, desalting paper spray mass spectrometry (DPS-MS), was shown to be capable of rapidly desalting, ionizing and detecting PFAS species such as per-fluorooctanoic acid (PFOA) and per-fluorosulphonic acid (PFOS). The retention of PFAS on paper substrate while salts being washed away by water is likely due to hydrophilic interaction between the PFAS polar head (e.g., carboxylic acid, sulfonic acid) with the polar filter paper cellulose surface. The DPS-MS method is highly sensitive (limits of detection:1.2–4.5 ppt) and can be applicable for directly analyzing soil extract and soil samples. These results suggest the high potential of PS-MS and the related DPS-MS technique in real-world environmental analysis of PFAS.
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