几种新型吸附剂结合高效液相色谱法测定环境样品中一些有机污染物

摘要

样品溶液中的有机污染物残留的分析方法主要包含样品前处理和分析测定这两个部分，其中样品前处理是整个分析过程的枢纽，该过程主要是为了减小样品溶液中的干扰组分，将待测组分进行浓缩以适用于特定的检测分析。当前需要进行分析检测的污染物种类繁多，待测组分在样品溶液中的含量也越来越低，这就对样品的前处理技术提出了新的要求。样品前处理技术直接影响分析结果的准确性与灵敏度。因此，开发新型的样品前处理技术，建立高灵敏度、高效的有机污染物残留检测方法，对于保障人民身体健康具有十分重要的意义。本论文将磁性固相萃取(Magnetic SolidPhase Extraction，MSPE)、薄膜微萃取(Thin Film Micro-extraction, TFME)等样品前处理新技术与高效液相色谱(High performance liquid chromatography, HPLC)相结合建立了测定环境水样、果蔬和果汁样品中的氨基甲酸酯类农药、氯酚、苯基脲类杀虫剂、双酚类内分泌干扰素等有机污染物的新方法。本论文主要开展了以下研究工作:
　　1.采用化学键合法制备了Fe3O4@SiO2-G磁性纳米粒子，用原子力显微镜和透射电子显微镜对自制的磁性纳米颗粒进行了表征。本实验采用该纳米复合材料作为吸附剂用于富集果蔬样品中的氨基甲酸酯类农药，采用MSPE-HPLC技术建立了果蔬中氨基甲酸酯类农药残留的分析方法。实验中对影响萃取效率的因素如萃取时间、吸附剂用量、样品溶液pH、解吸条件等进行了优化。在优化实验条件下，目标分析物速灭威、西维因和乙霉威在0.5～100.0 ng/g范围内线性良好，抗蚜威在1.0～100.0ng/g范围内线性良好，本方法的检出限为0.08～0).2ng/g，相对标准偏差小于5.8％。
　　2.以新型的磁性有序多孔碳材料作为吸附剂，采用磁性固相萃取技术建立了富集水样中的酚类污染物的新方法，并对影响萃取效率的诸因素进行了优化。将MSPE与HPLC技术相结合建立了水样中2-氯酚、3-氯苯酚、2，3-二氯苯酚、3，4-二氯苯酚残留的分析方法。结果表明当样品溶液体积为100mL、磁性多孔材料用量为20mg时，30min可达到吸附平衡。在优化的实验条件下，测定氯酚类污染物的线性范围在1.0～100.0ng/mL之间，相关系数为0.9948～0.9976，本方法的检出限(S/N=3)为0.1ng/mL。结果表明该吸附剂对目标分析物具有显著的吸附效果。
　　3.应用TFME-HPLC技术建立了环境水样中双酚A、对叔丁基酚、壬基酚、对壬基酚的分析新方法。选用聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜作为萃取相，萃取时间为30min，搅拌速度为600rpm，乙腈作为解吸剂，解吸后进行HPLC分析。本实验对影响TFME和HPLC的实验条件和色谱条件进行了优化。双酚A在1.0～100.0ng/mL浓度范围内呈良好的线性关系，对叔丁基酚、壬基酚和对壬基酚在2.0～100.0ng/mL浓度内具有良好的线性范围，相关系数均大于0.9934。双酚A的检出限为0.2ng/mL，对叔丁基酚、壬基酚和对壬基酚的检出限为0.4 ng/mL。该方法操作简单，无需使用有机溶剂，具有较高的灵敏度，适合于环境水样和复杂样品中污染物的残留分析。
　　4.应用TFME-HPLC技术建立了环境水样中除虫脲、杀虫脲、氟铃脲、氟苯脲杀虫剂残留的测定新方法。该方法简便、高效、成本低且具有良好的萃取效率。本实验对影响萃取效率的几个重要因素进行了优化和研究。在优化的实验条件下，本方法对目标分析物显示了良好的线性关系，相关系数大于0.9994。该方法目标分析物的检出限为0.1ng/mL。对环境水样分别加标含有目标分析物的标准溶液10.0ng/mL，平均回收率在92.7％～103.9％，相对标准偏差低于6.2％。

目录

声明

摘要

主要符号缩写表

1 引言

1．1 磁性固相萃取(MSPE)

1．1．1 MSPE基本原理和操作过程

1．1．2 MSPE的吸附剂

1．1．3 磁性石墨烯材料

1．1．4 磁性多孔碳材料

1．1．5 MSPE的应用现状及发展前景

1．2 薄膜微萃取(TFME)

1．2．1 TFME的提出

1．2．2 TFME的操作过程

1．2．3 膜材料

1．2．4 TFME的应用

1．2．5 TFME技术展望

1．3 本研究的意义及其主要内容

2 磁性石墨烯固相萃取-高效液相色谱法测定黄瓜和梨中氨基甲酸酯类杀虫剂

2．1 实验部分

2．1．1 试剂与材料

2．1．2 仪器

2．1．3 Fe3O4@SiO2-G的制备

2．1．4 样品处理

2．1．5 MSPE过程

2．2 结果与讨论

2．2．1 磁性石墨烯纳米复合材料的表征

2．2．2 磁性固相萃取条件的优化

2．2．3 方法评价

2．2．4 黄瓜和梨样品分析

2．2．5 MSPE法与其他样品制备方法的比较

2．3 结论

3 以磁性多孔碳为吸附剂与高效液相色谱紫外检测联用测定环境水样和桃汁中的四种氯酚

3．1 实验部分

3．1．1 试剂与材料

3．1．2 仪器及色谱条件

3．1．3 磁性多孔碳的合成

3．2 结果与讨论

3．2．1 磁性固相萃取条件的优化

3．2．3 方法评价

3．3 结论

4 薄膜微萃取与高效液相色谱技术联用富集和测定环境水样中的一些内分泌干扰素

4．1 基本原理

4．2 实验部分

4．2．1 试剂与材料

4．2．2 仪器及色谱条件

4．2．3 膜制备及水样采集

4．2．4 TFME操作步骤

4．3 结果和讨论

4．3．1 样品溶液pH的影响

4．3．2 搅拌速率的影响

4．3．3 萃取时间的影响

4．3．4 盐浓度的影响

4．3．5 解吸条件的影响

4．3．6 方法的线性范围，重现性和检出限(LOD)

4．3．7 分析实际水样

4．4 结论

5 基于聚偏氟乙烯的薄膜微萃取与高效液相色谱联用富集和测定水样中的苯基脲杀虫剂

5．1 实验部分

5．1．1 试剂与材料

5．1．2 仪器与色谱条件

5．1．3 薄膜萃取过程

5．2 结果与讨论

5．2．1 TFME影响因素的优化

5．2．2 方法验证

5．2．3 该PVDF-TFME方法与其它样品前处理方法的比较

5．3 结论

6 结论

参考文献

在读期间发表论文

作者简历

致谢