【摘要】：有機(jī)磷農(nóng)藥(Organophosphorus pesticides,OPPs)是農(nóng)業(yè)中常用的殺蟲劑,其中大多數(shù)物質(zhì)都顯示出高的急性毒性,被懷疑是誘變劑和致癌物,同時(shí)也是內(nèi)分泌干擾物和重要的環(huán)境污染物。近年來,環(huán)境中殘留的農(nóng)藥對人類和野生生物的威脅程度急劇增加,因此,為了防止這些無法控制的對人類健康和環(huán)境污染造成的影響,同時(shí),給人類提供一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境以及安全的產(chǎn)品,開發(fā)高效和高靈敏度的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留測定方法非常必要。但是由于環(huán)境中殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥都是痕量的,濃度極低,在測定前需要對所測的樣品進(jìn)行分離富集,因此,發(fā)展吸附速度快、吸附量高、選擇性好且重復(fù)利用率高的分離富集材料是非常必要的。為此,本文在文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,開展了有機(jī)磷農(nóng)藥的磁性虛擬模板分子印跡聚合物的制備、表征及分離富集性能等的研究,合成了有機(jī)磷農(nóng)藥的磁性虛擬模板表面分子印跡聚合物,并把它作為磁性固相萃取(MSPE)的吸附劑用于實(shí)際樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分離和富集濃縮,同時(shí)建立了磁性虛擬模板分子印跡聚合物-磁性固相萃取-高效液相色譜測定酒中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的新方法。具體研究結(jié)果如下:以4-(氨基芐基)膦酸二乙酯為虛擬模板分子,采用表面分子印跡技術(shù),直接在磁性核Fe_3O_4表面一步制備磁性虛擬模板表面分子印跡聚合物(Fe_3O_4@DMIPs),并通過X射線衍射、磁性分析、掃描電鏡、透射電鏡和傅立葉變換紅外光譜等手段對材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征分析,同時(shí)對聚合物材料的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,包括催化劑氨水的用量、溶劑(甲醇和水)的比例以及機(jī)械攪拌時(shí)間等。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,得到的聚合物材料形貌規(guī)整、大小較均勻且分散性好。同時(shí),采用虛擬模板技術(shù)合成表面分子印跡聚合物,避免了定量分析過程中模板分子滲漏引起的測量誤差,可改善分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。采用簡便有效的溶膠-凝膠方法,并結(jié)合表面分子印跡技術(shù),直接“一鍋”合成了有機(jī)磷農(nóng)藥磁性虛擬模板表面分子印跡聚合物(Fe_3O_4@DMMIPs),實(shí)現(xiàn)了對硫代磷酸酯類有機(jī)磷農(nóng)藥甲基對硫磷和辛硫磷的選擇性分離富集。以磁性Fe_3O_4納米粒子作為載體,乙基對氧磷為虛擬模板分子,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)為功能單體,正硅酸乙酯(TEOS)為交聯(lián)劑直接“一鍋”合成了DMMIP聚合層,并通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射分析(XRD)和磁性分析(VSM)等方法對所合成的有機(jī)磷農(nóng)藥磁性虛擬模板表面分子印跡聚合物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征分析。同時(shí),探究了溶劑(甲醇和水)的組成比例、交聯(lián)劑與功能單體的比例以及預(yù)聚合時(shí)間對于所合成的聚合物材料形貌的影響。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,對該聚合物材料的吸附性能、選擇性和重復(fù)利用率進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,Fe_3O_4@DMMIPs對甲基對硫磷和辛硫磷具有很好的選擇吸附能力,不僅能很快的達(dá)到動力學(xué)吸附平衡(15 min即可達(dá)到平衡),且具有較高的平衡吸附量(195.7 mg/g),同時(shí),具有較好的重復(fù)利用性和親和性。該方法高效簡單,避免了在磁性核表面進(jìn)行繁瑣的官能團(tuán)修飾過程,簡化了傳統(tǒng)方法的合成步驟,大大縮短了聚合反應(yīng)時(shí)間。將合成的有機(jī)磷農(nóng)藥磁性虛擬模板分子印跡聚合物材料作為磁性固相萃取的吸附劑用于實(shí)際樣品的富集分離,并優(yōu)化了磁性固相萃取的條件,主要包括洗脫液的種類、脫附時(shí)間以及溶液的pH值。另外,建立了 Fe_3O_4@DMMIPs-MSPE-HPLC的方法,用于實(shí)際樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的分離富集濃縮和檢測,結(jié)果表明該方法具有良好的線性范圍,甲基對硫磷和辛硫磷的回收率在90.8～92.9%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.7%和5.1%,最低檢測限分別為0.56 ng mL-1和0.08 ng mL-1。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ453
【圖文】：

異選擇性以及較好的穩(wěn)定性和重復(fù)性，因此該技術(shù)在分離富集領(lǐng)域己成為研宄逡逑的熱點(diǎn)。逡逑分子印跡技術(shù)的基本原理如圖１．４所示，首先我們要選擇待測目標(biāo)物，以逡逑其作為模板分子，然后選擇能夠跟模板分子通過共價(jià)、非共價(jià)或其他作用進(jìn)行逡逑鍵合形成預(yù)聚合產(chǎn)物的功能單體，功能單體與交聯(lián)劑在引發(fā)劑的促發(fā)作用下，逡逑發(fā)生聚合反應(yīng)，形成具有三維立體空間結(jié)構(gòu)的高聚物，而模板分子則被鑲嵌固逡逑定在該高聚物內(nèi)，最后通過選擇合適的洗脫劑對該高聚物進(jìn)行超聲洗脫即可去逡逑除掉模板分子，那么在高聚物表面就可以得到與模板分子大小、形狀、官能團(tuán)逡逑和空間立體結(jié)構(gòu)相匹配的空穴。這樣，我們就得到了能夠特異性吸附和識別目逡逑標(biāo)分子的分子印跡聚合物。逡逑%

本文編號：2744235