拓展小分子Orbitrap同位素比质谱技术在环境科学与地球化学中的应用

【项目介绍】 我们正在寻找一名博士研究生，推动开发测量小分子（如甲烷）中同位素分布的新分析方法，着眼于地球化学和环境科学领域的应用。该项目将涉及下一代Orbitrap质谱仪的分析方法开发、稳定同位素和团簇同位素理论，以及与现有技术的应用和交叉比对。该博士项目的主要目标是开拓Orbitrap测量的新能力和应用范围，初期重点关注甲烷同位素异构体。

理解甲烷的行为在广泛的地球化学和环境科学背景中具有至关重要的意义：甲烷既是第二大人为温室气体，也是天然气的主要成分，同时还是湖泊、沉积物、土壤和地壳中微生物代谢的关键化学物质。同位素测量已被广泛用于深化我们的理解，过去十年中随着甲烷团簇同位素测量技术的发展（即量化含有两个重同位素异构体的分子比例），这一领域取得了进一步进展。这些测量目前使用大型磁扇形质谱仪或专用激光吸收系统进行，需要大量的甲烷样本和较长的测量时间，限制了可能的应用范围。SUERC拥有首批超高分辨率Orbitrap质谱仪之一，现已证明其能够以与这些仪器相当的精度测量同位素异构体比值，同时在样本需求、同位素异构体覆盖范围和多功能性方面具有显著的实际优势。

本博士项目将重点开发Orbitrap质谱技术测量质量数40以下同位素异构体（尤其是甲烷）丰度的能力。SUERC是英国唯一拥有能够测量甲烷团簇同位素的高分辨率磁扇形质谱仪的机构，该项目将包括与这一成熟方法的交叉验证，以及标准化方法的开发和优化，以应用于自然界研究。随着项目进展，可能涉及内部实验室标准品制备、低温和/或气相色谱技术样品纯化以及样品引入系统等方面的分析开发工作。该项目将为地球化学到气候科学等关键领域的小分子研究提供新工具，具有重要的经济价值。

【申请要求】 我们寻找具有化学、工程、定量地球科学、环境科学或物理学背景的候选人。具有质谱技术、实验室真空技术、气相色谱、科学编程经验者优先。候选人将由指导团队培训前沿质谱技术、稳定同位素和团簇同位素理论、甲烷地球化学及分析方法开发。

导师团队：Matthieu Clog, Douglas Morrison（SUERC：格拉斯哥大学同位素科学中心）；Lothar Rottmann, Nils Kuhlbusch, Doug Hamilton（Thermo Fisher Scientific）。工业合作伙伴：Thermo Fisher Scientific。如需更多信息，请联系 Matthieu.Clog@glasgow.ac.uk。

【项目实施】 学生将有机会在德国不来梅Thermo Fisher Scientific的研发中心进行长期驻留，直接与参与下一代质谱技术开发的工业工程师和科学家并肩工作。这种与工业界的紧密合作将为学生提供关于仪器设计、原型开发以及将新分析概念转化为实用技术的独特见解。

【资助信息】 该学生职位提供全额资助，包括支付学术学费、为期42个月的UKRI标准津贴，以及所有实验室和研究差旅费用。该项目面向全球申请者开放。

【其他重要信息】 学生将驻扎在SUERC——同位素科学中心，位于East Kilbride，距离格拉斯哥大学主校区约20公里。成功候选人将加入由六名博士生组成的团队，形成一个专注的迷你CDT（博士培训中心），致力于开发跨多种同位素系统的下一代分析技术，推进地质年代学的新方法。成为该团队的一员将提供高度协作的培训环境，使学生能够在互补项目中协同工作，取得超越单个学生项目总和的科学进展。

【申请方式】 申请该博士项目，请访问格拉斯哥大学科学与工程学院研究生院申请门户：https://www.gla.ac.uk/colleges/scienceengineering/graduateschool/

提交申请时，请确保：清楚说明您申请的博士项目标题；列出主要SUERC导师；选择SUERC（苏格兰大学环境研究中心）作为主办部门。我们预计成功候选人将于2026年9月开始该项目。