磁性石墨烯復(fù)合材料的合成及其在環(huán)境水樣中農(nóng)藥和抗生素殘留分析中的應(yīng)用
本文選題:磁性氧化石墨烯 切入點(diǎn):羧基化 出處:《蘇州科技大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:農(nóng)藥和抗生素被廣泛使用于農(nóng)業(yè)種植業(yè)和畜牧養(yǎng)殖業(yè)中,它們良好的水溶性和穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu),使其能夠快速擴(kuò)散到環(huán)境水體中并長期存在而不被降解。一定濃度的農(nóng)藥和抗生素殘留會對動植物和人類健康產(chǎn)生危害,因而,建立環(huán)境水樣中農(nóng)藥和抗生素殘留的測定方法具有十分重要的意義。磁性石墨烯復(fù)合材料集便捷的磁分離和高效的吸附性于一身,是一種極具潛力的新型吸附劑,近年來在環(huán)境、食品和生物等方面的應(yīng)用已有文獻(xiàn)報道。本論文制備出磁性石墨烯復(fù)合材料,應(yīng)用于磁性固相萃取中并與高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法相結(jié)合,完成對環(huán)境水樣中三嗪類除草劑和磺胺類抗生素殘留的分析測定。本論文主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):1、介紹了農(nóng)藥和抗生素的基本情況和常見的幾種樣品預(yù)處理技術(shù),著重闡述了磁性固相萃取的概況和應(yīng)用,以及磁性固相萃取劑的研究進(jìn)展。2、采用一步合成法制備磁性氧化石墨烯材料(GO-Fe3O4),將其用作磁性固相吸附劑對環(huán)境水樣中的6種三嗪類除草劑進(jìn)行萃取和富集,并與高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法相結(jié)合進(jìn)行測定。合成的材料用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜表征。為提高萃取效率,優(yōu)化了GO-Fe3O4用量、萃取時間、水樣的p H及離子強(qiáng)度和解吸條件等影響因素。6種三嗪類除草劑的檢出限為0.1~1.0 ng/L,富集倍數(shù)可達(dá)616~902。將本方法應(yīng)用于蘇州地區(qū)的太湖水、運(yùn)河水和護(hù)城河水等實(shí)際水樣的分析,得到加標(biāo)回收率范圍在85.4%~117.6%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%~10.0%。該方法操作簡單快速,富集倍數(shù)較高,檢出限低,可用于水樣中痕量三嗪類除草劑殘留的檢測分析。3、成功合成出羧基化的磁性氧化石墨烯材料(CGO/Fe3O4),作為磁性固相吸附劑用于萃取環(huán)境水樣中的磺胺類抗生素。運(yùn)用改進(jìn)的共沉淀法制備出CGO/Fe3O4,并通過掃描電子顯微鏡和傅里葉紅外光譜儀進(jìn)行表征。8種磺胺類抗生素作為目標(biāo)分析物來評估方法的萃取效率,并使用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行測定。對CGO/Fe3O4用量、萃取時間、樣品溶液的p H及離子強(qiáng)度和解吸條件幾個影響因素進(jìn)行了優(yōu)化來提高萃取效率,還將CGO/Fe3O4與GO/Fe3O4對磺胺類抗生素的吸附和萃取能力作了對比。在最優(yōu)萃取條件下,得到了良好的線性范圍,相關(guān)系數(shù)大于0.9983,方法的檢出限為0.49~1.59 ng/L,富集倍數(shù)達(dá)1320~1702。將該方法應(yīng)用于蘇州地區(qū)的廢水、河水和自來水等實(shí)際水樣的分析,得到加標(biāo)回收率范圍在83.2%~109.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%~11.2%。由于其簡單快速的操作,高濃縮倍數(shù)和低檢出限,本方法可用于環(huán)境水樣中痕量磺胺類抗生素殘留的分析。4、對論文作出總結(jié),概述實(shí)驗(yàn)得出的主要結(jié)論。
[Abstract]:Pesticides and antibiotics are widely used in farming and animal husbandry. They have good water solubility and stable chemical structure. So that it can spread rapidly into environmental waters and exist for a long time without being degraded. Certain concentrations of pesticides and antibiotic residues can cause harm to animal, plant and human health, thus, It is of great significance to establish a method for the determination of pesticide and antibiotic residues in environmental water samples. Magnetic graphene composite is a new type of adsorbent with great potential because of its convenient magnetic separation and high efficiency adsorption. In recent years, the applications in environment, food and biology have been reported. In this paper, magnetic graphene composites were prepared and used in magnetic solid phase extraction (MSPE) and combined with high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS). The residues of triazine herbicides and sulfonamides in environmental water samples were determined. The main contents of this paper include the following points: 1. The basic situation of pesticides and antibiotics and some common sample pretreatment techniques were introduced. The general situation and application of magnetic solid phase extraction (SPE) are described. The magnetic graphene oxide (GO-Fe _ 3O _ 4) was prepared by one-step synthesis method. It was used as a magnetic solid phase adsorbent to extract and enrich six triazine herbicides in environmental water. The synthesized materials were characterized by scanning electron microscope (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In order to improve the extraction efficiency, the amount of GO-Fe3O4 and the extraction time were optimized. The detection limit of 6 kinds of triazine herbicides was 0.1 ~ 1.0 ng / L for pH, ion strength and desorption conditions, and the enrichment ratio could reach 616 ~ 902. The method was applied to the analysis of actual water samples such as Taihu Lake, canal water and moat water in Suzhou area, such as Taihu Lake, canal water and moat water. The recovery range was between 85.4% and 117.6%, and the relative standard deviation was 1.2% and 10.0. The method was simple and rapid, with high enrichment ratio and low detection limit. It can be used for the determination and analysis of trace triazine herbicide residues in water samples. The carboxylated magnetic graphene oxide material (CGO / Fe 3O 4) has been successfully synthesized and used as a magnetic solid phase adsorbent for the extraction of sulfanilamide antibiotics in environmental water samples. CGO / Fe _ 3O _ 4 was prepared by co-precipitation method, and the extraction efficiency of the method was evaluated by scanning electron microscope and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The CGO/Fe3O4 dosage, extraction time, pH of the sample solution, ion strength and desorption conditions were optimized to improve the extraction efficiency. The adsorption and extraction ability of sulfanilamide antibiotics by CGO/Fe3O4 and GO/Fe3O4 were compared. Under the optimum extraction conditions, a good linear range was obtained. The correlation coefficient is greater than 0.9983, the detection limit of the method is 0.49 ~ 1.59 ng / L, and the enrichment ratio is 1320 ~ 1702. The method has been applied to the analysis of waste water, river water and tap water in Suzhou area. The recoveries of the method are in the range of 83.2% and 109.2%. The relative standard deviation is 1.8 and 11.2. Because of its simple and rapid operation, high concentration ratio and low detection limit, this method can be used for the analysis of trace sulfanilamides residues in environmental water samples. The paper is summarized and the main conclusions of the experiments are summarized.
【學(xué)位授予單位】:蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:X832
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,本文編號:1586961
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