纺织品中全氟辛酸和全氟辛烷磺酰基化合物的检测方法

摘要

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)和全氟辛酸及其盐(PFOA)作为纺织品、皮革、室内装饰装潢制品等防水、防油、抗污整理剂的主要活性成分，广泛应用于工业和消费品生产领域。PFOS和PFOA化学性质稳定，具有持久性、生物积累性和多种毒性，严重危害人类健康和其生存环境，已成为继有机氯农药、多氯联苯、二噁英之后日益引起重视的一类新型持久性有机污染物，其污染问题受到全球的广泛关注。
　　 为了遏制PFOS污染，欧洲议会及美国、加拿大、瑞典等发达国家的政府纷纷颁布法令法规，限制PFOS的使用。PFOS和PFOA的检测分析也成为了当今分析科学研究的热点。然而，目前对于纺织品中PFOA和PFOS的检测，国际上尚无统一的标准，我国也没有相应的国标及行标。以此为背景，本文对PFOA和PFOS快速、灵敏的定量分析方法进行了研究。
　　 本论文根据纺织品中常用PFOS、PFOA类全氟化表面活性剂的成分，选择了3种常用的PFOS、PFOA单体（全氟辛磺酰胺、N-乙基全氟辛磺酰胺、全氟辛酸）作为研究对象，重点研究了纺织品中PFOS、PFOA的气相色谱分析测试方法。
　　 在样品前处理方法研究方面，首先研究了测定PFOA衍生物以间接测定PFOA的可行性，通过研究衍生试剂配比、衍生反应温度、衍生时间和衍生试剂体积比等衍生条件对衍生效果的影响，确定了衍生实验的具体参数。
　　 其次，对纺织品中PFOS和PFOA的萃取方法进行了研究。提出了两种适用的萃取方法即超声波辅助萃取法和微波辅助萃取法，通过萃取剂筛选实验、正交实验、单因子选择实验等方法实验确定了最佳萃取条件。
　　 在检测方法方面，依据电子俘获检测器(ECD)对有机氟化物的较高响应，及仪器低廉的价格，选择了GC-ECD方法对三种PFOS、PFOA单体进行了气相色谱分析研究。通过优化仪器分析参数，实现了3种目标化合物的有效分离与与定量测定。
　　 研究结果表明：本论文使用的检测方法加标回收率稳定在92.19～102.99％，检测限为0.00274～0.02319μg/g、RSD＜10％、保留时间较稳定、峰面积值变化小，重现性和精密度好，适于纺织品中PFOA、PFOS的检测分析。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 PFOS和PFOA简介

1.2.1 理化性质

1.2.2 纺织品应用

1.2.3 PFOS和PFOA对人体的影响及其毒理学研究

1.2.4 纺织品中禁用PFOS、PFOA的法令法规

1.3 PFOS和PFOA分析的样品前处理技术

1.3.1 固相萃取

1.3.2 固相微萃取

1.3.3 液-液萃取

1.3.4 索氏萃取

1.3.5 超声萃取技术

1.3.6 微波辅助萃取

1.3.7 衍生化技术

1.4 PFOS和PFOA分析检测技术

1.4.1 高效液相色谱/一级质谱

1.4.2 高效液相色谱/二级质谱

1.4.3 气质联用

1.4.4 气相色谱法

1.5 纺织品中PFOS、PFOA检测现状

1.6 本课题的研究意义与研究内容

1.6.1 研究意义和创新点

1.6.2 研究内容

第二章 实验部分

2.1 实验仪器设备

2.2 实验药品和试剂

2.3 标准溶液和加标纺织品样品的制备

2.4 样品前处理方法

2.4.1 全氟辛酸衍生反应条件的选择

2.4.2 超声波辅助萃取条件的确定

2.4.3 微波辅助萃取条件的确定

2.5 GC-ECD分析条件

2.6 标准曲线的绘制

2.7 方法的检出限(DL)

2.8 方法的回收率和重复性实验

第三章 结果与讨论

3.1 全氟辛酸衍生条件的研究

3.1.1 衍生试剂配比对衍生效果的影响

3.1.2 衍生反应温度对衍生效果的影响

3.1.3 衍生反应时间对衍生效果的影响

3.1.4 衍生产物的稳定性

3.1.5 衍生方法及其可靠性

3.1.6 衍生实验方法小结

3.2 样品前处理方法研究

3.2.1 超声波萃取前处理方法研究

3.2.2 微波萃取前处理方法研究

3.2.3 萃取液的净化

3.2.4 前处理方法小结

3.3 PFOA和PFOS的GC-ECD检测技术

3.3.1 气相色谱测定原理

3.3.2 定量方法

3.3.3 气相色谱分析条件的优化

3.3.4 气相色谱分析条件的确立

3.4 方法验证

3.4.1 仪器精密度

3.4.2 线性关系

3.4.3 方法的检出限

3.4.4 回收率和精密度

3.5 实际样品分析

第四章 结论

4.1 结论

4.2 进一步的研究设想

参考文献

论文发表情况

致谢