本文關(guān)鍵詞：基于新型磁性環(huán)糊精吸附材料特異性分離富集結(jié)合GC-MS檢測環(huán)境中的持久性有機氯污染物，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文制備了一系列用于核殼型磁性環(huán)糊精材料,并基于分散萃取、磁性分散萃取、固相萃取等前處理方法實現(xiàn)了對環(huán)境樣品中持久性有機氯污染物(簡稱OCPs,organochlorine pollutants)的選擇性富集或凈化;結(jié)合GC-MS檢測,開發(fā)了多種高靈敏、高特異性的環(huán)境樣品中的OCPs的分析方法,并成功將該方法用于土壤、天然水體中多種有機氯污染物殘留(高氯代多氯聯(lián)苯和氯苯)的高靈敏檢測。環(huán)境中有機氯類持久性有機污染物(OCPs,如多氯聯(lián)苯、有機氯農(nóng)藥等)對人健康具有嚴(yán)重的危害危害,所以針對上述OCPs檢測的方法具有非常重要的意義。由于土壤等環(huán)境基質(zhì)極其復(fù)雜,對其中痕量有機物殘留檢測前需要必要的前處理,以達(dá)到特異性富集、凈化、除雜等目的。因此開發(fā)對上述OCPs特異性分離富集材料用于前處理非常必要。具體如下:土壤中高氯代多氯聯(lián)苯(PCBs)分析方法的構(gòu)建是基于磁性碳納米管復(fù)合材料富集土壤基質(zhì)中的含苯環(huán)有機污染物,并通過磁性環(huán)糊精材料進(jìn)行凈化,實現(xiàn)對痕量PCBs的富集、凈化和分離,通過構(gòu)建的磁性分散萃取、結(jié)合磁性分散凈化步驟實現(xiàn)其超靈敏的檢測。海產(chǎn)品中的高氯代PCBs分析方法的構(gòu)建是基于磁性多功能介孔的環(huán)糊精材料,利用表面的豐富的氨基基團(tuán)去除土壤中的大部分干擾,接著通過環(huán)糊精材料去除對PCBs檢測干擾非常大的幾種有機氯農(nóng)藥(DDD、DDT和DDE),并構(gòu)建以此吸附劑為主體凈化劑的分散萃取凈化步驟和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用的分析方法。土壤樣品中的氯苯(CBs)檢測是通過一個具有高吸附容量和高選擇性的環(huán)糊精修飾的中孔大孔Fe3O4@TiO2磁性納米材料結(jié)合磁性分散萃取和自動固相萃取方法去實現(xiàn)。上述分析方法大大降低了實驗成本,簡化了實驗步驟,增強了檢測靈敏度。本論文主要從下述方面開展研究工作:1.應(yīng)用磁性碳納米管富集材料和磁性環(huán)糊精凈化材料分析土壤中高氯代多氯聯(lián)苯在本部份實驗中,了兩種高效的磁性復(fù)合材料被開發(fā),分別是磁性碳納米管和磁性環(huán)糊精,并將它們聯(lián)合用于土壤中痕量存在的高致毒性多氯聯(lián)苯—高氯代多氯聯(lián)苯(聯(lián)苯上的氯原子超過四個)的檢測。采用磁性碳納米管材料富集土壤中苯系有機物。然后采用磁性環(huán)糊精進(jìn)行進(jìn)一步凈化。其原理如下:凈化吸附劑(cmcd-nh2-mnps)對ddt,dde和ddd有很強的主客體絡(luò)合效應(yīng)(β-cd的疏水性空腔可以吸附具有氯苯結(jié)構(gòu)的有機氯農(nóng)藥),而四氯代以上的高氯代多氯聯(lián)苯因為空間位阻效應(yīng)很難被吸附劑所吸附�；诖嗽瓌t,一個簡單而快速的前處理方法結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用被開發(fā)去應(yīng)用于土壤中的六種指標(biāo)性多氯聯(lián)苯(pcb28,pcb52,pcb101,pcb138,pcb153和pcb180)的檢測中。本研究將與幾種常見的多氯聯(lián)苯前處理方法(hlb-spe和多重復(fù)合硅膠柱-spe)進(jìn)行對比。結(jié)果表明,本方法設(shè)計的前處理過程更為簡單和有效地將土壤中ddt、dde和ddd去除。幾種目標(biāo)分析物的回收率在85.4 102.2%之間,rsd在1.0和6.5%之間,此方法已成功用于分離、富集、凈化和分析土壤中高氯代多氯聯(lián)苯。2.應(yīng)用多功能磁性介材料用作凈化吸附劑去分析魚類樣品中高氯代多氯聯(lián)苯在本部分實驗中,一種高效的凈化吸附劑(磁性介孔環(huán)糊精復(fù)合材料)被開發(fā)去移除魚類樣品中復(fù)雜的基質(zhì),以及幾種有機氯農(nóng)藥(p,p’-ddd、p,p’-dde和p,p’-ddt)的干擾,實現(xiàn)了魚樣中多種高氯代多氯聯(lián)苯的檢測。實驗步驟如下:在氨基化磁性sio2介孔吸附劑表面接枝羧甲基化的β-環(huán)糊精(fe3o4@msio2-nh2-cmcd)即可獲得上述凈化吸附劑。由于氨基化的介孔表面可以顯著降低魚類樣品中的大部分基質(zhì)干擾(如蛋白質(zhì)、脂肪等)。而β-環(huán)糊精對p,p’-ddd、p,p’-dde和p,p’-ddt有很強的主客體絡(luò)合作用而高氯代的多氯聯(lián)苯由于空間位阻效應(yīng)很難進(jìn)入環(huán)糊精的空腔。基于此原則,一種穩(wěn)健而快速的利用fe3o4@msio2-nh2-cmcd作為凈化劑應(yīng)用于dspe-gc-ms方法被開發(fā)去分析魚類樣品中的幾種高氯代多氯聯(lián)苯。結(jié)果表明fe3o4@msio2-nh2-cmcd在很短的時間內(nèi)就可以凈化魚類樣品中的基質(zhì)干擾。高氯代的pcbs的回收率在88.4 103.2%之間,而rsd在1.3-5.7%之間。此方法被驗證時最為有效分析魚類樣品的凈化步驟之一。3.應(yīng)用新型β環(huán)糊精功能化的花瓣狀fe3o4@tio2磁性吸附劑作為萃取材料結(jié)合gcms去檢測土壤中的氯苯在本部分實驗中,一種高效且具有選擇性的磁性吸附劑被開發(fā)并結(jié)合自動化固相萃取進(jìn)行土壤中氯苯殘留的分離富集,結(jié)合gc-ms進(jìn)行檢測同時分析了土壤中6種氯苯。我們首先在fe3o4表面制備了花瓣形磁性tio2涂層,該涂層中含有大量大孔(10nm)和介孔(3~5nm),因此具有很高的比表面積。進(jìn)而在其表面接枝羧甲基化的β環(huán)糊精,獲得新型的核殼型復(fù)合吸附劑(fe3o4@ftio2-cmcd)。該吸附劑對1,3-二氯苯呈現(xiàn)非常好的吸附容量(飽和吸附量為25.6mg·g-1)且具有很好的選擇性。這是由于該花瓣狀吸附材料具有非常大的表面積,以及豐富的識別位點。環(huán)糊精和氯苯有非常好的主客體絡(luò)合反應(yīng),可以選擇性分離富集氯苯,由此大大減少土壤中的基質(zhì)干擾。對影響吸附效率的幾個主要因素(吸附劑用量,吸附時間,洗脫溶劑,洗脫溶劑體積和洗脫流速)進(jìn)行了優(yōu)化。將上述吸附劑作為填料填充到SPE小柱中,并結(jié)合自動化固相萃取裝置進(jìn)行批量前處理,大大提高了前處理效率,結(jié)合GC-MS成功地用于土壤樣品中多種氯苯(1,3-二氯苯,1,3,5-三氯苯,1,2,3-三氯苯,1,2,3,5-四氯苯,五氯苯,六氯苯)分離富集,回收率在87.3-104.3%之間,相關(guān)系數(shù)高于0.996.此方法的定量限在0.03-0.09μg·kg-1之間。中孔大孔的Fe3O4@fTiO2-CMCD已經(jīng)被證明是一種非常高效的萃取土壤中氯苯的吸附劑。
【關(guān)鍵詞】：氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用 氯苯 高氯代多氯聯(lián)苯 β-環(huán)糊精
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X830;O657.63
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-14
• 引言14-16
• 1 文獻(xiàn)綜述16-26
• 1.1 有機氯污染物16
• 1.2 樣品中有機氯污染物的前處理方法16-20
• 1.2.1 液液萃取16-17
• 1.2.2 液液微萃取17
• 1.2.3 微波輔取萃取17
• 1.2.4 超聲萃取17-18
• 1.2.5 加速溶劑萃取18
• 1.2.6 固相萃取18
• 1.2.7 固相微萃取18-19
• 1.2.8 磁性分散固相萃取19-20
• 1.2.9 基質(zhì)分散固相萃取20
• 1.2.10 超臨界萃取20
• 1.3 萃取材料的研究進(jìn)展20-23
• 1.3.1 無機材料20-21
• 1.3.2 有機樹脂材料21
• 1.3.3 納米碳材料21-22
• 1.3.4 分子印跡材料22
• 1.3.5 環(huán)糊精材料22
• 1.3.6 金屬有機框架材料22-23
• 1.3.7 適配體材料23
• 1.4 常用有機氯污染物的檢測方法23-25
• 1.4.1 高效液相色譜法( high Performance Iiquidchrom atography，HPLC)23-24
• 1.4.2 氣相色譜法( gas chromatography，GC)24
• 1.4.3 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析方法(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)24
• 1.4.4 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析方法(liquid chromatography-massspectrometry，LC-MS)24
• 1.4.5 酶聯(lián)免疫分析方法(enzyme-1inked immunosorbentassay, ELISA)24-25
• 1.5 本文研究的思路和創(chuàng)新點25-26
• 2 應(yīng)用磁性碳納米管富集材料和磁性環(huán)糊精凈化材料分析土壤中高氯代多氯聯(lián)苯26-44
• 2.1 前言26-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 化學(xué)品和試劑28
• 2.2.2 磁性碳納米管復(fù)合材料的合成28-29
• 2.2.3 磁性環(huán)糊精的合成29
• 2.2.4 實驗過程29-30
• 2.2.5 GC-MS分析檢測30
• 2.2.6 方法驗證30
• 2.3 結(jié)果與討論30-43
• 2.3.1 Fe_3O_4@Si O_2@PSS/PDDA/MWCNTs 的表征30-32
• 2.3.2 CMCD-NH_2-MNPs納米粒子的表征32-35
• 2.3.3 吸附過程的實驗條件優(yōu)化35
• 2.3.4 凈化過程的原理和實驗條件優(yōu)化35-37
• 2.3.5 材料的化學(xué)穩(wěn)定性、重復(fù)利用性和批次穩(wěn)定性評價37-39
• 2.3.6 方法對比39-40
• 2.3.7 方法驗證40-41
• 2.3.8 真實樣品分析41-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 3 應(yīng)用多功能磁性介孔材料用作凈化吸附劑去分析海產(chǎn)品中高氯代多氯聯(lián)苯44-61
• 3.1 前言44-46
• 3.2 實驗部分46-48
• 3.2.1 化學(xué)品與試劑46
• 3.2.2 儀器46
• 3.2.3 多功能磁性介孔材料的合成46
• 3.2.4 GC-MS分析檢測條件46-47
• 3.2.5 樣品預(yù)處理47
• 3.2.6 方法比較47-48
• 3.2.7 方法驗證48
• 3.3 結(jié)果與討論48-59
• 3.3.1 多功能介孔納米材料的表征48-51
• 3.3.2 凈化方法的對比51-53
• 3.3.3 實驗條件的優(yōu)化53-54
• 3.3.4 多功能介孔材料的循環(huán)使用性和穩(wěn)定性評價54-56
• 3.3.5 方法驗證56-58
• 3.3.6 真實樣品分析58-59
• 3.4 本章小結(jié)59-61
• 4 應(yīng)用新型 β-環(huán)糊精功能化的大孔中孔Fe_3O_4GC-MS去檢測土壤中的氯苯61-78
• 4.1 前言61-63
• 4.2 實驗部分63-65
• 4.2.1 化學(xué)品試劑與儀器63
• 4.2.2 Fe_3O_4@f Ti O_2-CMCD 的制備63-64
• 4.2.3 GC-MS分析檢測條件64
• 4.2.4 樣品預(yù)處理64-65
• 4.2.5 磁性分散萃取和自動固相萃取步驟65
• 4.2.6 方法驗證65
• 4.3 結(jié)果與討論65-77
• 4.3.1 Fe_3O_4@f Ti O_2-CMCD 的表征65-68
• 4.3.2 MSPE過程中吸附步驟優(yōu)化68-70
• 4.3.3 自動固相萃取中洗脫步驟的優(yōu)化70-72
• 4.3.4 基質(zhì)效應(yīng)72
• 4.3.5 吸附容量72-73
• 4.3.6 Fe_3O_4@f Ti O_2-CMCD 循環(huán)使用性和重現(xiàn)性73-74
• 4.3.7 分析方法驗證74-75
• 4.3.8 方法應(yīng)用75-77
• 4.4 本章小結(jié)77-78
• 5 全文總結(jié)與展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-88
• 在學(xué)研究成果88-89
• 致謝89

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 蔣可;環(huán)境中多氯聯(lián)苯及其代謝物的測定[J];環(huán)境科學(xué)叢刊;1983年04期

2 朱珊珊;胡富陶;干寧;潘道東;;基于分子印跡-ICP-AES對有機錫化合物的檢測方法[J];寧波大學(xué)學(xué)報(理工版);2012年03期

3 吳科盛;許恒毅;郭亮;梁語嫣;熊勇華;;磁性固相萃取在檢測分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];食品科學(xué);2011年23期

  本文關(guān)鍵詞：基于新型磁性環(huán)糊精吸附材料特異性分離富集結(jié)合GC-MS檢測環(huán)境中的持久性有機氯污染物，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：465940