基于氧化石墨烯的固相微萃取涂層制備及其在環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑分析中的應(yīng)用研究
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【摘要】:由于環(huán)境樣品的組分復(fù)雜、干擾物較多,且待測(cè)污染物的濃度低,因此環(huán)境樣品通常要經(jīng)過(guò)樣品前處理后才能進(jìn)行分析測(cè)定。液液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)是最常使用的樣品前處理技術(shù),盡管它們的應(yīng)用非常廣泛,但這些技術(shù)操作繁雜、費(fèi)力,并且消耗大量的有機(jī)溶劑。微萃取技術(shù)消耗有機(jī)溶劑量少且萃取的選擇性高,已逐步取代傳統(tǒng)的樣品前處理技術(shù)。固相微萃取是一種新型的,不需要溶劑的萃取技術(shù),它集采樣,濃縮,除雜,進(jìn)樣于一體。固相微萃取(solid-phase microextraction, SPME)技術(shù)受樣品基質(zhì)影響小,樣品可不經(jīng)過(guò)前處理直接進(jìn)行萃取;诠滔辔⑤腿〖夹g(shù)的以上特點(diǎn),使其可以應(yīng)用于環(huán)境水樣中的有機(jī)磷酸酯阻燃劑的檢測(cè)。但由于有機(jī)磷酸酯的物理-化學(xué)性質(zhì)相差較大,現(xiàn)有的涂層不能很好的滿(mǎn)足其分析要求,因此需要發(fā)展新的涂層用于選擇性萃取有機(jī)磷酸酯。本文通過(guò)溶膠-凝膠技術(shù)制備了基于氧化石墨烯的固相微萃取涂層并結(jié)合氣相色譜-氮磷檢測(cè)器,首次用于環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑的分析檢測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.采用溶膠-凝膠技術(shù)在修飾過(guò)的不銹鋼絲表面制備氧化石墨烯固相微萃取涂層,對(duì)涂層進(jìn)行掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重(TG)、氮?dú)馕矫摳角(BET)表征,結(jié)果表明氧化石墨烯涂層均勻且緊實(shí)地涂覆在不銹鋼絲表面,涂層表面比較粗糙有褶皺和孔洞,厚度約為10μm,且制備的涂層有較好的熱穩(wěn)定性。對(duì)影響涂層萃取效率的條件,如GO用量、萃取時(shí)間、萃取溫度、鹽濃度、攪拌速率、解析時(shí)間、樣品體積進(jìn)行優(yōu)化并對(duì)材料的使用次數(shù)進(jìn)行考察。在優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件下,目標(biāo)分析物在10-1×105 ng L-1的范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的線性(R0.9928),檢出限(S/N=3)在1.4-135.6 ng L-1之間。結(jié)合氣相色譜-氮磷檢測(cè)器,頂空固相微萃取三種環(huán)境水樣中的有機(jī)磷酸酯阻燃劑,得到的加標(biāo)回收率在80.5%-112.4%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于9.9%。結(jié)果表明該方法獲得了令人滿(mǎn)意的準(zhǔn)確度和精密度,可以應(yīng)用于環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑的檢測(cè)。2.采用溶膠-凝膠技術(shù)在修飾過(guò)的不銹鋼絲表面制備氧化石墨烯/β-環(huán)糊精固相微萃取涂層,通過(guò)結(jié)合氧化石墨烯和β-環(huán)糊精兩者的優(yōu)點(diǎn)可以提高涂層的萃取效率,對(duì)涂層進(jìn)行掃描電鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜(FTIR)、熱重(TG)和氮?dú)馕矫摳角(BET)表征。結(jié)果表明氧化石墨烯/β-環(huán)糊精涂層成功地涂覆在不銹鋼絲的表面,和氧化石墨烯涂層相比,氧化石墨烯/β-環(huán)糊精涂層表面更加粗糙,褶皺更多,其厚度約為10μm,且制備的涂層有較好的熱穩(wěn)定性。在優(yōu)化后的萃取和解析條件下,建立一個(gè)靈敏的頂空固相微萃取-氣相色譜分析方法。得到的結(jié)果顯示目標(biāo)分析物在10-1×105ng L-1的范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的線性(R0.9955),檢出限(S/N=3)在1.1-60.4 ng L-1之間。結(jié)合氣相色譜-氮磷檢測(cè)器,頂空固相微萃取三種環(huán)境水樣中的有機(jī)磷酸酯阻燃劑,得到的加標(biāo)回收率在82.1%-113.9%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于10.4%。結(jié)果表明該方法獲得了令人滿(mǎn)意的準(zhǔn)確度和精密度,說(shuō)明該方法是可靠的,可以應(yīng)用于環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑的檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】:頂空固相微萃取 氧化石墨烯 有機(jī)磷酸酯阻燃劑 氣相色譜-氮磷檢測(cè)器 氧化石墨烯/β-環(huán)糊精
【學(xué)位授予單位】:華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:X832;O658.2
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-12
- 第一章 緒論12-30
- 1.1 有機(jī)磷酸酯阻燃劑及其分析方法12-13
- 1.2 固相微萃取13-20
- 1.2.1 固相微萃取涂層的制備方法13-16
- 1.2.2 固相微萃取涂層材料16-19
- 1.2.3 固相微萃取的影響因素19-20
- 1.3 固相微萃取的應(yīng)用20-22
- 1.3.1 在環(huán)境分析中的應(yīng)用20-21
- 1.3.2 在有機(jī)磷酸酯分析中的應(yīng)用21-22
- 1.4 選題思想22-24
- 參考文獻(xiàn)24-30
- 第二章 氧化石墨烯固相微萃取涂層的制備及其在環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑分析中的應(yīng)用研究30-52
- 2.1 前言30-31
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分31-35
- 2.2.1 試劑和實(shí)際樣品31-32
- 2.2.2 儀器和色譜條件32-33
- 2.2.3 氧化石墨烯固相微萃取涂層的制備33-34
- 2.2.4 頂空固相微萃取過(guò)程34-35
- 2.3 結(jié)果與討論35-48
- 2.3.1 固相微萃取涂層的表征35-39
- 2.3.2 萃取條件的優(yōu)化39-44
- 2.3.3 方法的性能評(píng)價(jià)和實(shí)際樣品分析44-48
- 2.4 結(jié)論48-49
- 參考文獻(xiàn)49-52
- 第三章 氧化石墨烯/β-環(huán)糊精固相微萃取涂層的制備及其在環(huán)境水樣中有機(jī)磷酸酯阻燃劑分析中的應(yīng)用研究52-72
- 3.1 前言52-53
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分53-56
- 3.2.1 試劑和實(shí)際樣品53-54
- 3.2.2 儀器和色譜條件54
- 3.2.3 氧化石墨烯/β-環(huán)糊精溶膠-凝膠固相微萃取涂層的制備54-55
- 3.2.4 頂空固相微萃取過(guò)程55-56
- 3.3 結(jié)果與討論56-67
- 3.3.1 固相微萃取涂層的表征56-59
- 3.3.2 萃取條件的優(yōu)化59-63
- 3.3.3 方法的性能評(píng)價(jià)和實(shí)際樣品分析63-67
- 3.4 結(jié)論67-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
- 作者在攻讀碩士期間已發(fā)表和待發(fā)表的論文72-73
- 致謝73
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,本文編號(hào):718046
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