氧化石墨烯固相萃取-分散液液微萃取联用技术分析痕量阿特拉津的研究

摘要

阿特拉津(atrazine)，又称莠去净，以其杀草谱较广、高效低毒的特性在世界范围内得到了广泛的应用。但是阿特拉津存在着潜在的致癌风险，因此发展高效灵敏准确的阿特拉津检测方法具有重要意义。由于环境水体中三嗪类农药的浓度很低，同时存在多种干扰物质，常规的监测分析方法操作繁杂，试剂消耗量大，且检测能力常常难以满足要求。因此，有必要在检测前对样品进行分离富集处理，以提高检出能力和结果准确性。
　　固相萃取是广泛采用的样品前处理技术。吸附剂是该技术的核心。氧化石墨烯比表面积大，含有大量羟基、羧基、环氧基、羰基等基团，是一种优良的吸附剂。磁性纳米材料具有超顺磁性，借助外加磁场可实现快速的固液相分离。
　　本文合成了磁性氧化石墨烯纳米材料，研究了其对阿特拉津的吸附性能。以该材料为吸附剂，建立了固相萃取-分散液液微萃取-气相色谱/质谱法(SPE-DLLME-GC/MS)分析测定水中阿特拉津的新方法，评估了它的分析性能，并将该方法成功应用于环境水样阿特拉津的测定。
　　本论文主要内容包括以下几部分:
　　1.介绍了本研究工作的研究背景和意义，综述了环境样品阿特拉津目前常用的前处理技术和检测方法，并简介了氧化石墨烯的性质及其在环境分析中的应用。
　　2.采用改进Hummer法合成氧化石墨烯，后采用化学共沉淀法在GO表面负载Fe3O4粒子，制备磁性氧化石墨烯(MGO)。以红外光谱仪、透射电镜、磁强计对合成的磁性纳米材料进行表征。并考察了MGO对阿特拉津的吸附性能。结果表明:合成的MGO纳米材料带有GO的片状结构的特征，负载的Fe3O4粒径约为20nm，饱和磁化强度为29.76emu/g。材料对阿特拉津的吸附等温线符合Freundlich模型，吸附动力学符合准二级动力学。
　　3.优化了MGO固相萃取水中的阿特拉津的各种萃取条件，如萃取时间、pH值、洗脱剂类型、洗脱剂用量、洗脱时间等。
　　4.优化了分散液液微萃取水中阿特拉津的影响因素，包括萃取剂的类型及用量，水样pH，盐浓度等，分散剂采用固相萃取中的洗脱液。
　　5.在优化的分离富集条件下，建立了以MGO为吸附剂的固相萃取-分散液液微萃取-气相色谱/质谱法分析环境水样痕量阿特拉津的方法，并进行方法性能考察和应用。结果显示，该方法富集倍数达1033,水样中阿特拉津在0.05-50.0μg/L浓度范围内线性关系良好，相关系数大于0.999。方法检出限为0.2ng/L，定量限为0.75ng/L。方法加标回收率为87.6％-113.0％，RSD在4.23％-14.96％之间。本方法具有富集倍数高、检出限低、速度快、操作简单、有机溶剂用量少、回收率和重现性较好的优点，适于各类实际环境水样中痕量阿特拉津的检测。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 环境样品中阿特拉津的检测技术

1．2．1 样品前处理技术

1．2．2 检测方法

1．2．3 展望

1．3 氧化石墨烯

1．4 本文的研究内容与创新点

第二章 实验材料与方法

2．1 实验仪器

2．2 实验材料

2．3 气相色谱-质谱分析方法

2．4 透射电镜分析

2．5 红外光谱分析

2．6 VSM测定

第三章 磁性氧化石墨烯的制备、表征及对阿特拉津的吸附特性

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 磁性氧化石墨烯的制备

3．2．2 阿特拉津标准溶液配制及标准曲线绘制

3．2．3 吸附实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 磁性氧化石墨烯的表征分析

3．3．2 吸附等温线

3．3．3 吸附动力学

3．4 本章小结

第四章 磁性氧化石墨烯固相萃取水中的阿特拉津

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 溶液配制

4．2．2 固相萃取方法

4．3 结果与讨论

4．3．1 萃取时间的优化

4．3．2 洗脱剂的选择

4．3．3 洗脱液体积的确定

4．3．4 洗脱时间的优化

4．3．5 pH对阿特拉津回收率的影响

4．3．6 水样体积对阿特拉津回收率的影响

4．4 本章小结

第五章 分散液液微萃取水中的阿特拉津

5．1 引言

5．2 实验内容

5．2．1 溶液配制

5．2．2 分散液液微萃取方法

5．3 结果与讨论

5．3．1 分散液液微萃取的回收率及富集倍数

5．3．2 萃取剂的选择

5．3．3 萃取剂体积的优化

5．3．4 pH值的影响

5．3．5 盐效应

5．4 本章小结

第六章 磁性氧化石墨烯固相萃取-分散液液微萃取-气相色谱质谱法测定水中痕量阿特拉津

6．1 引言

6．2 实验内容

6．2．1 溶液配制

6．2．2 样品采集

6．2．3 测定方法

6．3 结果与讨论

6．3．1 方法的分析性能

6．3．2 实际水样分析

6．3．3 分析方法的对比

6．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

声明

致谢