大気脱着GC/MSと組み合わせて、フィールド内サンプリングと前濃縮の吸着剤としてのMOF-5金属有機フレームワーク大気ホルムアルデヒドの測定のためのGC/MSと組み合わせて

金属有機フレームワーク（MOF）は、金属含有の無機ノードと有機リンカーによって構築された、非常に多孔質結晶材料の1つの種類です。表面積が大きく、熱安定性が高いため、MOFは微量分析物の先入観の吸着剤として大きな可能性があります。ただし、実際のサンプルの分析にMOFを適用することは、これまでに報告されていません。ここでは、化学的誘導体化を必要とせずに、熱脱着（TD）GC/MS（TD-GC/MS）測定前の大気ホルムアルデヒドのフィールドサンプリングと事前濃縮のための吸着剤としてのMOF-5の利用を報告します。MOF-5は、ホルムアルデヒドのTD-GC/MS測定のために、それぞれTenax TA（有機ポリマー）およびカーボグラフ1TD（グラフィット化カーボンブラック）よりも53および73倍優れた濃度効果を与えました。MOF-5は、相対湿度が45％未満の空気サンプルからのフォルムアルデヒドのフィールドサンプリングと事前濃縮の良好な性能を示しました。MOF-5吸着剤の収集されたホルムアルデヒドは、TD-GC/MS分析の前に室温で少なくとも72時間安定していました。300 mgのMOF-5を詰めたチューブは、収集効率を大幅に失うことなく、200サイクルの吸着/TDを続けました。このようなチューブの画期的な体積は、100 ml min（-1）のサンプリング流量で28.35 mg m（-3）のホルムアルデヒド1.2 Lでした。フィールド内サンプリングおよびTD-GC/MSと組み合わせたフォルムアルデヒドの測定に組み合わせたMOF-5の使用は、3桁をカバーする線形範囲と0.6マイクログMの検出限界を提供しました（-3）。1つの300 mg MOF-5パックチューブを使用したTD-GC/MS測定のフィールドサンプリングと事前濃縮の6つの複製サイクルの精度は、2.8％から5.3％の範囲でした。並行して調製した3つのMOF-5チューブのチューブツーチューブの再現性は7.7％でした。開発された方法は、ホルムアルデヒドの地元の屋内および屋外の空気サンプルの分析に適用され、米国環境保護庁の標準的な方法で検証されました。ホルムアルデヒドの濃度と空気サンプル中のスパイクされたホルムアルデヒドの回復は、それぞれ12〜48マイクログm（-3）、およびそれぞれ93％から107％の範囲でした。

Metal-organic frameworks (MOFs) are one kind of highly porous crystalline materials, which are constructed by metal-containing inorganic nodes and organic linkers. With large surface area and high thermal stability, MOFs have great potential as sorbents for the preconcentration of trace analytes. However, such application of MOFs to the analysis of real samples has not been reported before. Here we report the utilization of MOF-5 as sorbent for in-field sampling and preconcentration of atmospheric formaldehyde before thermal desorption (TD) GC/MS (TD-GC/MS) determination without the need for any chemical derivatization. MOF-5 gave a 53 and 73 times better concentration effect than Tenax TA (organic polymers) and Carbograph 1TD (graphitized carbon black), respectively, for TD-GC/MS determination of formaldehyde. MOF-5 showed good performance for in-field sampling and preconcentration of formaldehyde from air samples with a relative humidity less than 45%. The collected formaldehyde on MOF-5 sorbent was stable for at least 72 h at room temperature before TD-GC/MS analysis. One tube packed with 300 mg of MOF-5 lasted 200 cycles of adsorption/TD without significant loss of collection efficiency. The breakthrough volume of such a tube was 1.2 L of 28.35 mg m(-3) formaldehyde at a sampling flow rate of 100 mL min(-1). The use of MOF-5 for in-field sampling and preconcentration in combination with TD-GC/MS for the determination of formaldehyde offered a linear range covering 3 orders of magnitude, and a detection limit of 0.6 microg m(-3). The precision for six replicate cycles of in-field sampling and preconcentration for TD-GC/MS determination using one 300 mg MOF-5 packed tube ranged from 2.8% to 5.3%. The tube-to-tube reproducibility of three MOF-5 tubes prepared in parallel was 7.7%. The developed method was applied to analysis of local indoor and outdoor air samples for formaldehyde and validated by the standard method TO-11A of the United States Environmental Protection Agency. The concentration of formaldehyde and the recovery of spiked formaldehyde in the air samples ranged from 12 to 48 microg m(-3), and from 93% to 107%, respectively.