【摘要】：隨著我國(guó)工業(yè)化程度的飛速提高,水體中多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的污染日益加劇。PAHs具有三致作用,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康危害巨大。因此,多環(huán)芳烴污染的防治與檢測(cè)都是環(huán)保工作的重中之重。固載離子液體結(jié)合了離子液體和載體材料的雙重優(yōu)勢(shì),近年來(lái)在化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本論文合成了3種烷基咪唑離子液體,通過(guò)直接反應(yīng)法將離子液體修飾到硅膠顆粒表面,制備出3種新型功能化固相萃取材料,并將它們制備成固相萃取小柱,應(yīng)用于環(huán)境水樣中PAHs的萃取。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)結(jié)合傳統(tǒng)的“一步合成法”和無(wú)水無(wú)氧技術(shù),合成得到了具有硅烷氧基的離子液體1-十六烷基-3-三乙氧基丙基硅烷咪唑溴鹽(1-hexadelyl-3-triethoxy propylsilyl-imidazoliumbromide,[HDTIm]Br)和1-十八烷基-3-三乙氧基丙基硅烷咪唑溴鹽(1-octadecyl-3-triethoxypropylsilyl-imidazolium bromide,[ODTIm]Br),并利用陰離子交換反應(yīng)進(jìn)一步得到了離子液體1-十六烷基-3-三乙氧基丙基硅烷咪唑四氟硼酸鹽(1-hexadecyl-3-triethoxy propylsilyl-imidazolium tetrafluoroborate,[HDTIm]BF4)。采用核磁共振、紅外光譜和元素分析等技術(shù)對(duì)離子液體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,所得數(shù)據(jù)都表明成功合成了目標(biāo)離子液體。(2)利用硅烷氧基的高反應(yīng)活性,成功地將3種離子液體鍵合到硅膠顆粒表面,制備出3種新型的離子液體修飾硅膠材料:[HDTIm]Br-SiO2、[ODTIm]Br-SiO2和[HDTIm]BF4-SiO2。并對(duì)材料進(jìn)行了紅外光譜、熱重、比表面積和掃描電鏡等表征分析。譜圖結(jié)果表明離子液體成功地鍵合于硅膠材料表面。(3)將3種離子液體修飾硅膠用作固相萃取材料制備成SPE小柱,以15種多環(huán)芳烴為研究對(duì)象,高效液相色譜-熒光技術(shù)聯(lián)用,建立了 PAHs的SPE-HPLC-FLD分析方法。對(duì)固相萃取的洗脫劑種類,洗脫液用量,洗脫流速等條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,除萘外,3種SPE材料對(duì)PHAs都有很好的富集效果,回收率能達(dá)60%-120%,總體來(lái)講,富集過(guò)PAHs的材料[HDTIm]Br-SiO2,用乙腈洗脫效果比較好,對(duì)[ODTIm]Br-SiO2和[HDTIm]BF4-SiO2,洗脫劑用乙酸乙酯較好,而洗脫劑的最佳用量都為1OmL,洗脫流速為 1mL/min。(4)在最優(yōu)條件下,考察了三種材料對(duì)新鄉(xiāng)市西湖水和牧野湖水中PAHs的富集效果,檢測(cè)到了低環(huán)數(shù)的多環(huán)芳烴,除萘外,其它PAHs都有滿意的加標(biāo)回收率,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。實(shí)驗(yàn)還對(duì)三種材料對(duì)PAHs的萃取吸附效果進(jìn)行對(duì)比,得到對(duì)高環(huán)數(shù)的PAHs而言,碳鏈較長(zhǎng)的[ODTIm]Br-SiO2的吸附性能較好,而對(duì)低環(huán)數(shù)的PAHs,[HDTIm]Br-SiO2 則表現(xiàn)出更好的吸附性。同時(shí),[HDTIm]Br-SiO2 和[HDTIm]BF4-SiO2 的吸附性能相比,親脂性更強(qiáng)的[HDTIm]BF4-SiO2對(duì)高環(huán)數(shù)的PAHs的吸附效果更好。
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O658.2;X832
【圖文】：

第二章咪唑類離子液體鍵合硅膠的制備與表征Ｆ的特征吸收峰。證明成功合成目標(biāo)離子液體［ＨＤＴＩｍ］ＢＦ４。逡逑，對(duì)１－癸基－３－甲基咪唑離子液體ＤＭＩｍＢｒ、ＤＭＩｍＢＦ４，邋ＤＭＩｍＰＦｃ，進(jìn)行，結(jié)果如圖２－１２所示，在３０００－２８００邋ｃｍ－１波數(shù)范圍內(nèi)為Ｃ－Ｈ的伸縮振３１７０邋ｃｍ－１的吸收譜帶是由咪唑環(huán)上的Ｃ－Ｈ伸縮振動(dòng)引起的，１５７７ｃｍ－１是咪唑環(huán)的骨架振動(dòng)，１１７０邋ｃｎｒ１附近是咪唑環(huán)的伸縮振動(dòng)，１０００邋ｃｍ－１以Ｈ面內(nèi)彎曲振動(dòng)，１０４９ｃｍ－１歸屬于ＢＦ４—１的Ｂ－Ｆ的伸縮振動(dòng)。在８２４ｃｍ－〗ＰＦＪ中Ｐ－Ｆ的特征吸收峰。逡逑９０逡逑

邐甲醉逡逑溶劑種類逡逑圖２－１３反應(yīng)溶劑種類對(duì)ＤＭＩｍＢＦ４和ＤＭＩｍＰＦ６產(chǎn)率的影響逡逑（２）不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)離子液體ＤＭＩｍＸ（Ｘ為ＢＦ４％ＰＦ６0產(chǎn)率的影響逡逑在不改變其它影響因素的條件下，實(shí)驗(yàn)選擇甲醇作溶劑，考察了反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)逡逑率的影響。結(jié)果如圖２－１４所示。逡逑１Ｏ０邋－逡逑９邋邐０逡逑＊邋ＯＭＩｍＷ＊逡逑ＫＯ邋－邐■逡逑７0邋－邐？’邐＿＿一．逡逑．邐一邋Ｊ－—？．逡逑－逡逑ｔ＊Ｑ邋－逡逑５０邋－逡逑４０邋－邐？逡逑１邐．２邐３邐４邐５邐６逡逑時(shí)間／天逡逑圖２－１４反應(yīng)時(shí)間對(duì)ＤＭＩｍＢＦ４和ＤＭＩｍＰＦｆ、產(chǎn)率的影響逡逑由圖２－１４可知，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間分別為：丨天、３天、５天、７天時(shí)，產(chǎn)物產(chǎn)率依次遞逡逑增，且當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到５大時(shí)，離ｆ液體ＤＭＩｍＰＦ６產(chǎn)率達(dá)９５．８１％，隨著時(shí)間增加到７逡逑天，產(chǎn)率并沒(méi)有明顯的提高。而0ＭＩｍＢＦ４的產(chǎn)率隨時(shí)間增長(zhǎng)也逐漸增大，到第７天時(shí)，逡逑２１逡逑

硅膠的成功性。逡逑２．５．４離子液體修飾硅膠的熱重（ＴＧ）分析逡逑實(shí)驗(yàn)對(duì)活化硅膠及制得的３種離子液體進(jìn)行了熱重分析，圖譜見(jiàn)圖２－１６。從圖中可逡逑以看出，在１３５邋°Ｃ之前，未被修飾的硅膠覓ｉｆｔ有３％左右下降，原因是硅膠樣品本身物逡逑理吸附水分和氣體等物質(zhì)的脫離，之后重量維持不變，在４３０邋°Ｃ－４７０邋°Ｃ之間曲線有些逡逑２３逡逑

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1 曹秀玲;C_(18)鍵合硅膠用于堿性藥物的固相提取:殘留硅醇基離子相互作用的機(jī)理[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).藥學(xué)分冊(cè);1988年05期

2 江易揚(yáng);王立成;;苯基鍵合硅膠萃取黃酮化合物的性能研究[J];日用化學(xué)工業(yè);2017年10期

3 鄭明明;吳劍虹;駱丹;余瓊衛(wèi);馮鈺

本文編號(hào)：2798624