新型β-環(huán)糊精聚合物涂層的制備及其在固相微萃取中的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-11 05:41
【摘要】:固相微萃取(Solid-phase microextraction,SPME)技術(shù)興起于 1989 年,由Pawliszyn教授課題組首次提出,是一種新穎的樣品前處理與富集技術(shù)。SPME的發(fā)展基于固相萃取(Solid-phase extraction,SPE),它集樣品采集、萃取、富集、進(jìn)樣于一體。它保留了 SPE方法高效、結(jié)果可靠及耗用溶劑量少等優(yōu)點(diǎn),解決了其需要柱填充物和使用溶劑進(jìn)行解吸的問題,SPME裝置可完成全部前處理和進(jìn)樣工作,成為現(xiàn)今樣品前處理技術(shù)中應(yīng)用廣泛的方法。β-環(huán)糊精(β-cyclodextri,β-CD)具有內(nèi)壁疏水、外壁親水的特殊結(jié)構(gòu)。它的疏水空腔類似于花盆形狀,可作為主體包絡(luò)適當(dāng)?shù)目腕w分子形成主客體包合物,完成彼此的識(shí)別過程。基于其獨(dú)特結(jié)構(gòu)、無毒、易修飾的特點(diǎn),β-CD及其聚合物在樣品前處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而,已報(bào)道的各種β-CD聚合物與傳統(tǒng)活性炭(Activitedcarbon,AC)相比具有較低的比表面積和吸附性能。以四氟對(duì)苯二腈為交聯(lián)劑制備的多孔β-CD聚合物(Porous β-CD-containing polymers,P-CDP)不同于其他β-CD聚合物,具備高的比表面積和吸附性能;而以十氟聯(lián)苯為交聯(lián)劑制備的β-CD 聚合物(Decafluorobiphenyl β-CD-containing polymers,DFB-CDP)雖然表面無孔、比表面積小,但對(duì)全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA)具有高度親和性,提高了吸附材料的選擇性。本文分別以P-CDP和DFB-CDP為涂層材料,應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)制備了兩種新型SPME涂層,結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技術(shù),建立 了對(duì)環(huán)境水樣中微污染物的分析方法。本論文主要包括以下三部分內(nèi)容:(1)緒論綜述了 SPME的發(fā)展,包括涂層的制備方法及涂層材料種類;總結(jié)評(píng)述了β-CD及其聚合物在環(huán)境水樣中微污染物分析的應(yīng)用。(2)新型P-CDP涂層的制備及其用于SPME的研究通過紅外光譜(Infrared spectrum,FT-IR)、N2吸附-解吸對(duì)制備的P-CDP進(jìn)行表征,結(jié)果表明合成成功。采用溶膠-凝膠技術(shù)制備了新型P-CDP涂層,熱重和環(huán)境掃描電子顯微鏡(Environmental scanning electron microscopy,ESEM)考察了涂層形貌和特性。將所制備的涂層與GC-MS聯(lián)用建立了水樣中揮發(fā)性有機(jī)物和嗅味物質(zhì)的分析方法,該方法在檢測(cè)物質(zhì)濃度為0.01-120μgL-1的范圍內(nèi)具有良好線性(R2 = 0.9946),檢出限低至3ngL-1,實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境水樣的靈敏檢測(cè)。重復(fù)性實(shí)驗(yàn)表明所制備的涂層在使用130次后性能仍未見明顯降低,重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)表明同一批次和不同批次制得的涂層相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為1.7和1.9。(3)新型DFB-CDP涂層的制備及其用于SPME的研究采用溶膠-凝膠技術(shù)制備了新型DFB-CDP涂層,通過FT-IR、N2吸附-解吸、熱重和ESEM分析考察了 DFB-CDP及涂層的結(jié)構(gòu)和形貌特性。將所制備的涂層與GC-MS聯(lián)用檢測(cè)環(huán)境水樣中的PFOA,在檢測(cè)物質(zhì)濃度為0.05-5μgL-1的范圍內(nèi)線性良好(R2 = 0.9938)。用于實(shí)際樣品的測(cè)定,結(jié)果表明所建立的方法符合實(shí)際測(cè)定的需求。
【圖文】:
圖I-2SPbIE裝置
逑1.1.1邐SPME邋裝置逡逑SPME裝置由手柄和纖維涂層組成如圖1-2所示。涂層長約1邋cm,尾端連接逡逑不銹鋼柱,外層套有不銹鋼管保護(hù)。手柄固定纖維涂層,在使用時(shí)輕輕推動(dòng)手柄逡逑上端打出涂層即可。SPME與GC聯(lián)用時(shí)需熱解吸,與高效液相色譜(HPLC)聯(lián)逡逑用時(shí)需溶劑解吸,如圖1-3為頂空-SPME與GC聯(lián)用的過程。逡逑R—活濃逡逑伣酬_逡逑f論壚娜1邐,—^逡逑f邋K邐 ̄fir邋m^My逡逑JJt:邋密封隔肀邐\邐T—纟丨m黏W4n逡逑f邋|l邋)邐|邋心炎纖排#jjtw逡逑圖1-2邋SPME裝置逡逑Fig.邋1-2邋SPME邋device逡逑?j..逡逑:::.?■>';.邋:逡逑l邋-邋J邋?邋l邋?逡逑圖1-3邋HS-SPME與GC聯(lián)用逡逑Fig.邋1-3邋HS-SPME邋coupled邋with邋GC逡逑1.1.2邐SPME的種類逡逑SPME邋包括纖維(Fiber)邋-SPME晸、管內(nèi)(In-tube)邋-SPME[11_13]、攪拌棒吸逡逑附萃。ǎ樱拢樱牛╁澹郏保矗保担荨⒈∧ぃ樱校停牛郏保叮荩准白詣(dòng)高通量-SPME[I7]。逡逑Fiber-SPME是最常用的萃取模式,包括:直接萃。ǎ模桑╁澹郏保福撸保梗、頂空萃取(HS邋)逡逑[20_21]和膜保護(hù)萃。郏玻玻玻常荩渲校模桑樱校停藕停龋樱樱校停疟粡V泛應(yīng)用。Fiber-SPME逡逑用惰性(熔融)石英纖維或者金屬合金絲[24]作為載體在其表面涂覆聚合物作為固逡逑定相,使用時(shí)將涂層暴露在萃取瓶中,,分析物在涂層和樣品之間建立分配平衡。逡逑DI-SPME將涂層直接插入樣品中
【學(xué)位授予單位】:陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:X832; X1;O631
本文編號(hào):2623222
【圖文】:
圖I-2SPbIE裝置
逑1.1.1邐SPME邋裝置逡逑SPME裝置由手柄和纖維涂層組成如圖1-2所示。涂層長約1邋cm,尾端連接逡逑不銹鋼柱,外層套有不銹鋼管保護(hù)。手柄固定纖維涂層,在使用時(shí)輕輕推動(dòng)手柄逡逑上端打出涂層即可。SPME與GC聯(lián)用時(shí)需熱解吸,與高效液相色譜(HPLC)聯(lián)逡逑用時(shí)需溶劑解吸,如圖1-3為頂空-SPME與GC聯(lián)用的過程。逡逑R—活濃逡逑伣酬_逡逑f論壚娜1邐,—^逡逑f邋K邐 ̄fir邋m^My逡逑JJt:邋密封隔肀邐\邐T—纟丨m黏W4n逡逑f邋|l邋)邐|邋心炎纖排#jjtw逡逑圖1-2邋SPME裝置逡逑Fig.邋1-2邋SPME邋device逡逑?j..逡逑:::.?■>';.邋:逡逑l邋-邋J邋?邋l邋?逡逑圖1-3邋HS-SPME與GC聯(lián)用逡逑Fig.邋1-3邋HS-SPME邋coupled邋with邋GC逡逑1.1.2邐SPME的種類逡逑SPME邋包括纖維(Fiber)邋-SPME晸、管內(nèi)(In-tube)邋-SPME[11_13]、攪拌棒吸逡逑附萃。ǎ樱拢樱牛╁澹郏保矗保担荨⒈∧ぃ樱校停牛郏保叮荩准白詣(dòng)高通量-SPME[I7]。逡逑Fiber-SPME是最常用的萃取模式,包括:直接萃。ǎ模桑╁澹郏保福撸保梗、頂空萃取(HS邋)逡逑[20_21]和膜保護(hù)萃。郏玻玻玻常荩渲校模桑樱校停藕停龋樱樱校停疟粡V泛應(yīng)用。Fiber-SPME逡逑用惰性(熔融)石英纖維或者金屬合金絲[24]作為載體在其表面涂覆聚合物作為固逡逑定相,使用時(shí)將涂層暴露在萃取瓶中,,分析物在涂層和樣品之間建立分配平衡。逡逑DI-SPME將涂層直接插入樣品中
【學(xué)位授予單位】:陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:X832; X1;O631
【參考文獻(xiàn)】
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1 于文濤,顧磊,唐美華,方煜宇;分光光度法測(cè)定焦化廢水中的吲哚[J];分析化學(xué);2005年05期
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1 張振偉;飲用水中致嗅物質(zhì)GSM、MIB和DMTS的SPME-GC/MS測(cè)定方法研究[D];中國疾病預(yù)防控制中心;2010年
本文編號(hào):2623222
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