中空纤维膜液相微萃取技术分析水中有机污染物研究

摘要

液相微萃取技术(liquid-phase microextraction,LPME)是20世纪90年代在液-液萃取(liquid-liquid extraction,LLE)基础上发展起来的一种新型的样品前处理技术。这种技术克服了传统萃取技术的诸多不足,仅使用微升级的有机溶剂进行萃取,萃取装置简单,成本低廉,易于实现自动化,易与气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳等具有微量进样特点的分析仪器联用,适应了现代分析科学的发展要求,是一种集萃取、富集、进样于一体,环境友好的样品前处理新技术。特别是其中的中空纤维膜液相微萃取模式,克服了悬滴微萃取中液滴容易脱落的缺点,同时还具有突出的样品净化功能。到目前为止,液相微萃取经过十余年的发展,已经在环境、生物、食品、药物等领域的各个方面有广泛的应用。但是在国内,该技术的相关报道还很少。本论文主要研究内容如下： 1.应用动态中空纤维膜液相微萃取(dynamic hollow fiber liquid-phase microextraction,DHF-LPME)与气相色谱/质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析水样中的多氯联苯(polychlorinated-biphenyls,PCBs)。对比了三种不同液相微萃取模式(静态单滴液相微萃取,静态和动态中空纤维膜液相微萃取)下多氯联苯的萃取效果,考察了萃取溶剂种类、体积、萃取时间、萃取温度、搅拌速率、停留时间及离子强度对萃取效果的影响。在最优化条件下,该方法对PCBs的富集倍数达到了718-840倍；线性范围为0.05-90μg/L;检测限为13-41ng/L;相对标准偏差小于7.3％；对加标水样的回收率为85.9％-92.0％。 2.研究了用静态中空纤维膜液相微萃取-气相色谱质谱法测定水中的三种杀菌剂(百菌清、甲霜灵、三唑酮)。通过实验确定最佳萃取条件为：3μL甲苯作为萃取剂；水样体积10 mL;萃取温度为45℃；萃取时间为15分钟；搅拌速率为500r/min;萃取后取1μL有机溶剂直接进样进行气相色谱质谱分离检测。在此条件下,三种杀菌剂的富集倍数为140-450倍,方法的线性范围为5-1000μg/L,检出限为0.5-1.3μg/L。测定实际水样的加标回收率在92.3％-96.0％之间。结果证明,该方法简单、快速、成本低廉,可以用于水中三种杀菌剂的快速检测。

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第一章绪论

1.1样品前处理技术概述

1.1.1液-液萃取(LLE)

1.1.2固相萃取(SPE)

1.1.3固相微萃取(SPME)

1.1.4液膜萃取(LME)

1.1.5微波辅助萃取(MAE)

1.1.6超临界流体萃取(SFE)

1.1.7加速溶剂萃取(ASE)

1.1.8液相微萃取(LPME)

1.2液相微萃取技术的发展历程

1.3液相微萃取的萃取模式

1.3.1单滴液相微萃取

1.3.2中空纤维膜液相微萃取

1.3.3静态液相微萃取和动态液相微萃取

1.3.4液.液两相微萃取、液-液-液三相微萃取

1.3.5浸入式和项空式液相微萃取

1.4液相微萃取基本理论

1.4.1平衡萃取理论

1.4.2萃取动力学理论

1.5中空纤维膜液相微萃取的影响因素

1.5.1膜材料对萃取效率的影响

1.5.2有机萃取溶剂种类和体积对萃取效率的影响

1.5.3搅拌速率对萃取效率的影响

1.5.4温度对萃取效率的影响

1.5.5时间对萃取效率的影响

1.5.6离子强度对萃取效率的影响

1.5.7 PH值对萃取效率的影响

1.5.8样品溶液的体积

1.5.9动态HF-LPME中停留时间对萃取效率的影响

1.6液相微萃取的应用及发展前景

1.7研究背景和研究意义

第二章动态中空纤维膜液相微萃取-GC/MS测定水中多氯联苯

2.1多氯联苯分析综述

2.1.1 PCBs的理化性质、来源及危害

2.1.2用于PCBs分析的现有前处理方法

2.1.3现有的PCBs分析检测方法

2.2实验部分

2.2.1实验仪器、材料及所用试剂

2.2.2 GC/MS操作条件

2.2.3动态中空纤维膜液相微萃取过程

2.3结果与讨论

2.3.1有机萃取剂的选择和萃取方式的比较

2.3.2萃取时间和有机溶剂体积的选择

2.3.3停留时间的选择

2.3.4萃取温度的选择

2.3.5搅拌速率的选择

2.3.6离子强度的影响

2.3.7方法评价

2.4本章小结

第三章中空纤维膜液相微萃取-GC/MS测定水中三种杀菌剂

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2中空纤维膜液相微萃取

3.2.3色谱条件

3.3结果与讨论

3.3.1有机萃取剂的选择

3.3.2不同萃取方式下分析物萃取效果的比较

3.3.3萃取剂体积的影响

3.3.4萃取温度的影响

3.3.5搅拌速率的影响

3.3.6萃取时间的影响

3.3.7盐度的影响

3.3.8方法的富集倍数、回收率、重现性、线性范围和检出限

3.3.9实际水样测定及回收率实验

3.4本章小结

第四章结论

参考文献

致谢

作者简历