本文以莠去津(ATZ),及其代謝產(chǎn)物脫乙基莠去津(DEA)和脫異丙基莠去津(DIA)為目標(biāo)物,制備功能化的納米纖維膜作為固相萃取介質(zhì),優(yōu)化固相萃取實(shí)驗(yàn)條件,建立了基于納米纖維膜固相萃取-液相色譜法測(cè)定水體中目標(biāo)物含量的新方法。一、納米纖維膜的制備及表征通過(guò)靜電紡絲法制備聚丙烯腈(PAN)納米纖維,并以其作為基體材料進(jìn)行功能化修飾,制備修飾有聚吡咯(PPy-PAN)、肼基(HM-PAN)和羧基(COOH-PAN)的聚丙烯腈納米纖維膜。利用掃描電鏡(SEM)觀察纖維的形貌特征,紅外光譜法(FT-IR)觀察納米纖維基團(tuán)的修飾情況。SEM結(jié)果顯示,PAN、PPy-PAN、HM-PAN和COOH-PAN四種納米纖維的平均直徑分別為160nm、220nm、190nm和180nm。PAN納米纖維的表面光滑；PPy-PAN納米纖維表面粗糙,有顆粒狀物質(zhì)；HM-PAN和COOH-PAN納米纖維表面較修飾前無(wú)明顯變化。FT-IR結(jié)果表明在三種功能化修飾后的PAN納米纖維上均有相應(yīng)基團(tuán)的特征峰出現(xiàn),證明功能化的PAN納米纖維膜已經(jīng)成功制備。二、最佳固相萃取納米纖維膜的選擇及其制備條件優(yōu)化納米纖維膜的篩選實(shí)驗(yàn)由靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)組成,考察的指標(biāo)包括：靜態(tài)吸附的吸附平衡時(shí)間和吸附容量,0-5min內(nèi)吸附速率和30mmin內(nèi)吸附容量,動(dòng)態(tài)吸附時(shí)的目標(biāo)物流出率。靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)顯示,四種材料0-12h內(nèi)的吸附平衡時(shí)間和吸附容量無(wú)明顯差別；但在0-30min內(nèi)的靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),四種材料的吸附速率和吸附容量則表現(xiàn)出差別,COOH-PAN和PAN納米纖維膜表現(xiàn)較佳；在動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,COOH-PAN納米纖維的吸附效果更佳。因此結(jié)合靜態(tài)與動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最終選擇COOH-PAN納米纖維膜作為固相萃取的吸附介質(zhì)。在確立了COOH-PAN為最佳吸附材料的基礎(chǔ)上對(duì)其制備條件進(jìn)行優(yōu)化,以納米纖維中羧基基團(tuán)的含量和目標(biāo)物的回收率作為指標(biāo),考察因素包括PAN/NaOH質(zhì)量比,反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間。經(jīng)過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確立制備COOH-PAN納米纖維膜的最佳條件為：根據(jù)1：30的質(zhì)量比例稱取NaOH并溶于150.0mL純水中,在90℃條件下反應(yīng)30min。在此條件下制備的納米纖維膜的羧基含量約為1mmol/g,三種目標(biāo)物的回收率均高于80%。三、基于COOH-PAN納米纖維膜的固相萃取前處理?xiàng)l件優(yōu)化考察的萃取條件包括納米纖維膜的質(zhì)量、活化劑體積、離子強(qiáng)度、pH、洗脫劑的選擇及體積、過(guò)樣速度、突破體積以及膜重復(fù)利用的性能。最終確定活化劑為水-甲醇-水各0.6mL,吸附介質(zhì)質(zhì)量為4.0mg,過(guò)樣速度為0.6mL/min,洗脫劑為400μL甲醇為固相萃取的最優(yōu)條件。在保證回收率不變的條件下,納米纖維膜至少可以重復(fù)使用6次。四、水樣中DIA, DEA及ATZ檢測(cè)新方法的建立評(píng)價(jià)及應(yīng)用在確立的最優(yōu)固相萃取條件下,建立基于COOH-PAN納米纖維的固相萃取-液相色譜的檢測(cè)方法,對(duì)方法的檢出限、線性、精密度、回收率等效能指標(biāo)進(jìn)行考察,并以此方法檢測(cè)實(shí)際水樣,驗(yàn)證方法的可行性。結(jié)果表明：DIA. DEA和ATZ的線性范圍為0.4ng/mL-40.0ng/mL,檢出限分別為0.12ng/mL、0.09ng/mL、0.09ng/mL;日內(nèi)和日間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.0%-13.6%范圍內(nèi)(n=5)；不同加標(biāo)濃度下的回收率在81.35%-120.32%范圍內(nèi)(n=5)。將本方法應(yīng)用于太湖環(huán)境水樣的檢測(cè),結(jié)果顯示DIA、DEA和ATZ這3種目標(biāo)物在各采樣點(diǎn)均有檢出,其中ATZ的檢出濃度范圍為0.350ng/mL-0.475ng/mL,符合我國(guó)集中式生活飲用水地表水源地中的限值(3μg/L)。與我國(guó)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的水質(zhì)中阿特拉津的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法(HJ 587-2010)相比,本文建立的新方法只需要10mL水樣和1mL有機(jī)溶劑即可達(dá)到與國(guó)標(biāo)方法相當(dāng)?shù)幕厥章屎蜋z出限,遠(yuǎn)小于國(guó)標(biāo)方法所需的100mL水樣和21mL有機(jī)溶劑,可以有效縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,減少有機(jī)溶劑的用量,表現(xiàn)出方法的優(yōu)越性。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：R123.1
【部分圖文】：

Ｃｏｎｅ）。當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大到特定臨界值時(shí)，液滴表面的電荷斥力大于表面張力，??形成帶點(diǎn)噴射流。同時(shí)隨著溶劑的揮發(fā)，噴射流形成超細(xì)纖維并沉積在接收裝置上，形??成纖維膜【６８，６９１。圖２所示為靜化紡絲裝置的原理團(tuán)。聚苯乙婦、尼龍６、聚丙帰臘、聚??氧乙蹄等都是常見(jiàn)的電紡制備納米纖維的聚合物材料｜Ｗ，７Ｕ。本文選擇站被功能化的聚丙??蹄臘納米纖維材料作為基體材料，進(jìn)行后續(xù)的功能化修飾。??巧進(jìn)巧?胃１??Ｉ?ＩＩ?Ｉ?？??／?？??巧皮巧巧■?Ｘ—………??＇??圖２：靜電紡絲裝置原理圖??２實(shí)驗(yàn)??２．１儀器??ＡＴ－２５０型精密分析天平：瑞±?Ｍｅｔｔｌｅｒ公司；??ＤＺＦ－６０２０型真空干燥箱：上海一恒科技有限公司；??Ｈｉｔａｃｈｉ?Ｓ－３０００Ｎ?掃描電子盈微鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎ?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，?Ｓ目Ｍ）；日本日立??公司；??Ｎｅｘｕｓ?８７０?傅里葉變換紅外光譜儀（Ｆｏｕｒｉｅｒ?Ｔｒａｎｓｆｂｒｍ?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ，?ＦＴ１?民??Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）；美國(guó)?Ｎｉｃｏｌｅｔ?公司；??ＤＷ－Ｐ４０３－１

３結(jié)果與討論??３．１?ＳＥＭ結(jié)果??ＰＡＮ納米纖維和ＰＰｙ－ＰＡＮ納米纖維的ＳＥＭ結(jié)果如圖４所示。由圖４Ａ和４Ｂ觀察??可Ｗ發(fā)現(xiàn)電紡獲得的ＰＡＮ納米纖維表面光滑，粗細(xì)均勻，平均商徑大約為１６０ｎｍ。但??ＰＡＮ納米纖維在經(jīng)過(guò)ＰＰｙ修飾后（圖４Ｃ，４Ｄ），纖維表面則變得粗糖，并伴有顆粒物的??沉積，同時(shí)平均直徑較修飾前有所增加，約為２８０ｎｍ。說(shuō)明ＰＰｙ在ＰＡＮ纖維表面沉積，??包裹在纖維的表面，使得修飾后的納米纖維直徑增加。??圓麵??ｍｍ??圖４；?ＰＡＮ納米纖維（Ａ，Ｂ）和ＰＰｙ－ＰＡＮ納米纖維（Ｃ，Ｄ）的ＳＥＭ圖（Ａ和Ｃ的放大??倍數(shù)為１化，Ｂ和Ｄ為５化）??３．２?ＦＴ－ＩＲ?結(jié)果??圖５為ＰＡＮ和ＰＰｙ－ＰＡＮ納米纖維的紅外閣譜巧果。由ＰＡＮ納米纖維的閣譜（曲線??Ａ）可レッ發(fā)現(xiàn)，２２４２ｃｍ－ｉ處對(duì)應(yīng)的氛基伸縮振動(dòng)，１７３６ｃｍ－ｉ處對(duì)應(yīng)的撰基伸縮振動(dòng)Ｗ及??８??

倍數(shù)為１化，Ｂ和Ｄ為５化）??３．２?ＦＴ－ＩＲ?結(jié)果??圖５為ＰＡＮ和ＰＰｙ－ＰＡＮ納米纖維的紅外閣譜巧果。由ＰＡＮ納米纖維的閣譜（曲線??Ａ）可レッ發(fā)現(xiàn)，２２４２ｃｍ－ｉ處對(duì)應(yīng)的氛基伸縮振動(dòng)，１７３６ｃｍ－ｉ處對(duì)應(yīng)的撰基伸縮振動(dòng)Ｗ及??８??
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本文編號(hào)：2860328