二氧化钛纳米管阵列在环境污染物痕量分析中的应用

摘要

高度有序的TiO2纳米管阵列是近年来发展起来的一种新型的TiO2材料，具有比TiO2纳米管颗粒更大的比表面积，同时由于其与基底直接相连，结合非常的牢固，并且不易脱落，不易团聚，使其具有更好的稳定性，更易于回收利用，因而受到了国内外研究领域的广泛关注。但是TiO2纳米管阵列在环境分析化学方面的应用非常少，基于其独特的理化性质，TiO2纳米管阵列在环境分析化学方面，尤其是在环境污染物的高效富集与检测方面，理应具有更广阔的应用前景。
　　本文在大量文献资料的基础上，采用TiO2纳米管阵列作为微固相平衡萃取中的萃取剂，以双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚、有机氯农药以及苯甲酰脲类杀虫剂作为目标分析物，详细考察了TiO2纳米管阵列在环境污染物痕量分析中的可应用性。论文从总体上可分为四部分：
　　第一部分综述了TiO2纳米材料的研究进展和TiO2纳米管阵列的制备及其应用。
　　第二部分对TiO2纳米管阵列作为萃取环境水样中内分泌干扰物的微固相萃取吸附材料的可行性进行了研究。以双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚作为研究对象，以丙酮作为解吸溶剂，以高效液相色谱紫外检测作为分析手段，建立了以TiO2纳米管阵列作为微固相萃取剂检测环境水样中双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚的灵敏方法。研究结果表明，TiO2纳米管阵列可以实现对双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚的高效富集，方法的检测限对双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚分别为0.022、0.049、0.0093μg L-1，环境水样分析的加标回收率在74.8％-106.2％之间。
　　第三部分对TiO2纳米管阵列作为萃取环境水样中有机氯农药的微固相萃取吸附材料的可行性进行了研究。以七氯、环氧七氯、硫丹、甲氧滴滴涕等作为研究对象，以二氯甲烷作为解吸溶剂，以气相相色谱ECD检测作为分析手段，建立了以TiO2纳米管阵列作为微固相萃取剂检测环境水样中七氯、环氧七氯、硫丹、甲氧滴滴涕等的灵敏方法。研究结果表明，TiO2纳米管阵列具有对七氯，环氧七氯、硫丹、甲氧滴滴涕等很好的富集能力，方法的检测限对有机氯类农药在0.018-0.19μg L-1范围内，方法线性范围为0.05-100μg-1，相对标准偏差为4.6-8.5％，水样的加标回收率为75.1-107.O％。
　　第四部分对TiO2纳米管阵列作为萃取环境水样中苯甲酰脲类杀虫剂的微固相萃取吸附材料的可行性进行了研究。以除虫脲、灭幼脲、杀铃脲、氟啶脲作为研究对象，以二氯甲烷作为解吸溶剂，以高效液相色谱紫外检测作为分析手段，建立了以TiO2纳米管阵列作为微固相萃取剂检测环境水样中除虫脲、灭幼脲、杀铃脲、氟啶脲的灵敏方法。研究结果表明，TiO2纳米管阵列可以对除虫脲、灭幼脲、杀铃脲、氟啶脲进行高效富集，对苯甲酰脲类杀虫剂建立的方法线性范围为0.1-40μg L-1，相对标准偏差为4.5-7.1％，检测限达0.026-0.082μg·L-1，环境水样加标回收率为76.5-102.4％。