花生殼活性炭固相萃取/超高效液相色譜法測定河水中的18種多環(huán)芳烴
發(fā)布時間：2021-01-09 09:44
建立了固相萃取/超高效液相色譜-二極管陣列檢測（SPE/UPLC-PDA）聯(lián)用技術(shù)測定河水中18種痕量多環(huán)芳烴（PAHs）的快速分析方法。通過優(yōu)化固相萃取條件、流動相體系、色譜條件等因素,7 min內(nèi)實現(xiàn)了18種多環(huán)芳烴的高效分離。在0.0550 mg/L濃度范圍內(nèi),18種多環(huán)芳烴的濃度與對應(yīng)峰面積呈良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.999 10.999 9,檢出限為0.082.03 ng/L,樣品加標回收率為74.5%103.6%,相對標準偏差（RSD,n=6）為0.5%2.3%。將該方法應(yīng)用于九龍江流域龍巖段周邊水樣的檢測,結(jié)果可靠。該方法簡單環(huán)保、靈敏準確、操作快速,可顯著提高河水中痕量PAHs的分析效率。
【文章來源】：分析測試學(xué)報. 2017,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
花生殼活性炭的表面微觀結(jié)構(gòu)
嫖⒐勱峁?Fig.1Surfacemicrostructureofpeanutshellactivatedcarbon2結(jié)果與討論2.1活性炭的表征2.1.1表面結(jié)構(gòu)分析XＲD分析表明花生殼活性炭屬于無定形炭結(jié)構(gòu)，在2θ為15°，23°，24°和27°附近分別出現(xiàn)了明顯的衍射峰(圖1)。這說明活性炭在活化過程中形成一定的微晶結(jié)構(gòu)，微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化使花生殼活性炭類石墨微晶結(jié)構(gòu)趨于亂層化，形成無定形炭類石墨微晶結(jié)構(gòu)。SEM觀察結(jié)果(圖1插圖)進一步驗證了在活性炭的表面，不規(guī)則地密布著大量微孔，形成了發(fā)達的、類似蜂窩狀、圖2DCM/MT混合溶劑對PAHs的回收率Fig.2ＲecoveriesofPAHsinDCM/MTsolvent孔徑大小不一的孔隙結(jié)構(gòu)，預(yù)示著花生殼活性炭有較高的吸附能力。2.1.2孔隙結(jié)構(gòu)分析在一定條件下，活性炭的吸附性能由其比表面積和孔容量決定。經(jīng)測定，所制得花生殼活性炭的比表面積SBET為1251m2/g，總孔容Vt為0.905cm3/g，微孔孔容Vm為0.167cm3/g，中孔孔容VH為0.682cm3/g，其中中孔孔容占75.4%，平均孔徑Dp為5.86nm，屬于介孔結(jié)構(gòu)，有利于PAHs大分子的吸附。2.2固相萃取條件的優(yōu)化為了克服采用單一溶劑的缺陷，實驗選取二氯甲烷－甲醇混合溶劑進行洗脫，考察了不同比例(100%，90%，60%，50%，40%)二氯甲烷對幾種典型PAHs洗脫回收效率的影響。結(jié)果表明，純二氯甲烷不能將PAHs從吸附劑表面完全洗脫，混合溶劑的組成為90%二氯甲烷時可以獲得較高的回收率，PAHs的回收率達到75%以上。此外，洗脫劑用量也是影響萃取效率的重要因素，經(jīng)富集1L水樣的固相柱，12mL混合溶劑足以獲得滿意的回收率，繼續(xù)增大洗脫液體積對萃取結(jié)果影響不大。2.3色譜條件的優(yōu)化影響色譜分離測定的因素很多，如流動相及其配比、色譜
嗉捌澠潯取⑸?字?⒅?�、留u俚染?岵煌?潭鵲賾跋?色譜峰的分離［13］。要保證18種PAHs在短時間內(nèi)有足夠的分離度，流動相的選擇及洗脫程序尤其重要，目前研究報道大多采用乙腈－水或甲醇－水體系。本實驗分別采用甲醇和乙腈為流動相，在柱溫35℃，流速0.4mL/min梯度洗脫，以二極管陣列檢測器檢測，考察了PAHs在254nm處的色譜峰形。實驗結(jié)果顯示，甲醇體系的出峰時間偏長，有幾組組分的峰形重疊，分離不完全。將流速降低至0.4mL/min，峰重疊現(xiàn)象仍無明顯改善。選用乙腈－水體系為流動相體系也無法滿足分離要求。而改用初圖318種PAHs混合標準溶液的UPLC色譜圖Fig.3Chromatogramofmixed18PAHsstandardsolution始體積比為55∶13∶32的乙腈－甲醇－水三元流動相體系在0～8min進行梯度洗脫時分離效果較好，18種PAHs的出峰時間、峰形及靈敏度較適宜，且可在7min內(nèi)完成各PAHs組分的有效分離，較文獻［4］報道時間縮短了一半。進一步比較了柱溫為25，35℃時各組分的分離效果，發(fā)現(xiàn)組分分離效果的變化不大，說明溫度的影響不大，為保證短時間內(nèi)快速分離，選擇柱溫為35℃。優(yōu)化條件下，標準溶液的色譜圖見圖3。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]HPLC-APCI（+）-MS/MS測定乳制品中的維生素D2及D3[J]. 霍艷敏,王駿,段文增,薛霞,王艷麗,于文江. 分析測試學(xué)報. 2016(03)
[2]固相萃取-毛細管氣相色譜法測定生活飲用水中16種硝基苯類化合物[J]. 鄒海民,周琛,余輝菊,張潛,曾紅燕,李永新. 分析化學(xué). 2016(02)
[3]固相萃取-高效液相色譜法同時測定水果中4種植物生長調(diào)節(jié)劑[J]. 仲伶俐,雷紹榮,郭靈安,胡莉,付成平,毛建霏,李曦. 分析試驗室. 2016(01)
[4]磁性固相萃取-火焰原子吸收光譜法測定工業(yè)廢水中的Cu2+[J]. 王芹,汪怡,王露,杭學(xué)宇,馮曉青,宋鑫,徐瑞. 理化檢驗(化學(xué)分冊). 2016(01)
[5]磁性固相萃取-液相色譜法測定環(huán)境水樣中痕量的微囊藻毒素[J]. 連麗麗,郭亭秀,吳玉清,金麗,婁大偉,孫大志. 分析化學(xué). 2015(12)
[6]固相微萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測北京大氣細顆粒物中的多環(huán)芳烴[J]. 劉斐,段鳳魁,李海蓉,馬永亮,賀克斌,張倩. 分析化學(xué). 2015(04)
[7]固相萃取-高效液相色譜聯(lián)用測定食用油中的4種多環(huán)芳烴[J]. 尹佳,余瓊衛(wèi),趙琴,盧倩,馮鈺锜. 中國油脂. 2015(03)
[8]ASE-UPLC-PDA法測定PM2.5中16種多環(huán)芳烴[J]. 袁培耘,陳卓,楊成閣,楊慶雄. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[9]SPE-HPLC聯(lián)用PDA/FLD串聯(lián)分析污水廠中的PAHs[J]. 肖海,崔兆杰,王在峰,李春華. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(10)
本文編號：2966409
【文章來源】：分析測試學(xué)報. 2017,36(01)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
花生殼活性炭的表面微觀結(jié)構(gòu)
嫖⒐勱峁?Fig.1Surfacemicrostructureofpeanutshellactivatedcarbon2結(jié)果與討論2.1活性炭的表征2.1.1表面結(jié)構(gòu)分析XＲD分析表明花生殼活性炭屬于無定形炭結(jié)構(gòu)，在2θ為15°，23°，24°和27°附近分別出現(xiàn)了明顯的衍射峰(圖1)。這說明活性炭在活化過程中形成一定的微晶結(jié)構(gòu)，微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化使花生殼活性炭類石墨微晶結(jié)構(gòu)趨于亂層化，形成無定形炭類石墨微晶結(jié)構(gòu)。SEM觀察結(jié)果(圖1插圖)進一步驗證了在活性炭的表面，不規(guī)則地密布著大量微孔，形成了發(fā)達的、類似蜂窩狀、圖2DCM/MT混合溶劑對PAHs的回收率Fig.2ＲecoveriesofPAHsinDCM/MTsolvent孔徑大小不一的孔隙結(jié)構(gòu)，預(yù)示著花生殼活性炭有較高的吸附能力。2.1.2孔隙結(jié)構(gòu)分析在一定條件下，活性炭的吸附性能由其比表面積和孔容量決定。經(jīng)測定，所制得花生殼活性炭的比表面積SBET為1251m2/g，總孔容Vt為0.905cm3/g，微孔孔容Vm為0.167cm3/g，中孔孔容VH為0.682cm3/g，其中中孔孔容占75.4%，平均孔徑Dp為5.86nm，屬于介孔結(jié)構(gòu)，有利于PAHs大分子的吸附。2.2固相萃取條件的優(yōu)化為了克服采用單一溶劑的缺陷，實驗選取二氯甲烷－甲醇混合溶劑進行洗脫，考察了不同比例(100%，90%，60%，50%，40%)二氯甲烷對幾種典型PAHs洗脫回收效率的影響。結(jié)果表明，純二氯甲烷不能將PAHs從吸附劑表面完全洗脫，混合溶劑的組成為90%二氯甲烷時可以獲得較高的回收率，PAHs的回收率達到75%以上。此外，洗脫劑用量也是影響萃取效率的重要因素，經(jīng)富集1L水樣的固相柱，12mL混合溶劑足以獲得滿意的回收率，繼續(xù)增大洗脫液體積對萃取結(jié)果影響不大。2.3色譜條件的優(yōu)化影響色譜分離測定的因素很多，如流動相及其配比、色譜
嗉捌澠潯取⑸?字?⒅?�、留u俚染?岵煌?潭鵲賾跋?色譜峰的分離［13］。要保證18種PAHs在短時間內(nèi)有足夠的分離度，流動相的選擇及洗脫程序尤其重要，目前研究報道大多采用乙腈－水或甲醇－水體系。本實驗分別采用甲醇和乙腈為流動相，在柱溫35℃，流速0.4mL/min梯度洗脫，以二極管陣列檢測器檢測，考察了PAHs在254nm處的色譜峰形。實驗結(jié)果顯示，甲醇體系的出峰時間偏長，有幾組組分的峰形重疊，分離不完全。將流速降低至0.4mL/min，峰重疊現(xiàn)象仍無明顯改善。選用乙腈－水體系為流動相體系也無法滿足分離要求。而改用初圖318種PAHs混合標準溶液的UPLC色譜圖Fig.3Chromatogramofmixed18PAHsstandardsolution始體積比為55∶13∶32的乙腈－甲醇－水三元流動相體系在0～8min進行梯度洗脫時分離效果較好，18種PAHs的出峰時間、峰形及靈敏度較適宜，且可在7min內(nèi)完成各PAHs組分的有效分離，較文獻［4］報道時間縮短了一半。進一步比較了柱溫為25，35℃時各組分的分離效果，發(fā)現(xiàn)組分分離效果的變化不大，說明溫度的影響不大，為保證短時間內(nèi)快速分離，選擇柱溫為35℃。優(yōu)化條件下，標準溶液的色譜圖見圖3。
【參考文獻】：
期刊論文
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[3]固相萃取-高效液相色譜法同時測定水果中4種植物生長調(diào)節(jié)劑[J]. 仲伶俐,雷紹榮,郭靈安,胡莉,付成平,毛建霏,李曦. 分析試驗室. 2016(01)
[4]磁性固相萃取-火焰原子吸收光譜法測定工業(yè)廢水中的Cu2+[J]. 王芹,汪怡,王露,杭學(xué)宇,馮曉青,宋鑫,徐瑞. 理化檢驗(化學(xué)分冊). 2016(01)
[5]磁性固相萃取-液相色譜法測定環(huán)境水樣中痕量的微囊藻毒素[J]. 連麗麗,郭亭秀,吳玉清,金麗,婁大偉,孫大志. 分析化學(xué). 2015(12)
[6]固相微萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測北京大氣細顆粒物中的多環(huán)芳烴[J]. 劉斐,段鳳魁,李海蓉,馬永亮,賀克斌,張倩. 分析化學(xué). 2015(04)
[7]固相萃取-高效液相色譜聯(lián)用測定食用油中的4種多環(huán)芳烴[J]. 尹佳,余瓊衛(wèi),趙琴,盧倩,馮鈺锜. 中國油脂. 2015(03)
[8]ASE-UPLC-PDA法測定PM2.5中16種多環(huán)芳烴[J]. 袁培耘,陳卓,楊成閣,楊慶雄. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[9]SPE-HPLC聯(lián)用PDA/FLD串聯(lián)分析污水廠中的PAHs[J]. 肖海,崔兆杰,王在峰,李春華. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(10)
本文編號：2966409
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