發(fā)布時(shí)間：2017-12-17 02:30

  本文關(guān)鍵詞：金屬—有機(jī)納米管做固相微萃取涂層檢測(cè)水中痕量持久性有機(jī)污染物

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【摘要】：持久性有機(jī)污染物(persistent organic pollutants,簡(jiǎn)稱(chēng)POPs),是指持久存在于環(huán)境中,并且可以通過(guò)食物鏈(網(wǎng))積累,對(duì)人體和動(dòng)物的健康造成危害的天然或者人工合成的化學(xué)物質(zhì)。POPs具有持久殘留性,生物積累性,高毒性,并且可以通過(guò)各種介質(zhì)長(zhǎng)距離的遷移,對(duì)人體健康和環(huán)境的危害性極大,所以對(duì)POPs的研究及解決POPs污染問(wèn)題是很有必要的。因此開(kāi)發(fā)快速、準(zhǔn)確、低成本的分析檢測(cè)POPs的方法對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)、保護(hù)人體和動(dòng)物的健康起到至關(guān)重要的作用。本研究使用兩種新型金屬有機(jī)納米管材料:鎘-金屬有機(jī)納米管(Cd-MONTs)和鋅-金屬有機(jī)納米管(Zn-MONTs),將它們用作固相微萃取涂層,分別檢測(cè)水樣中的多氯聯(lián)苯類(lèi)化合物和硝基多環(huán)芳烴,開(kāi)發(fā)并建立了測(cè)定水中多氯聯(lián)苯類(lèi)化合物和硝基多環(huán)芳烴的新方法,并對(duì)不同地點(diǎn)的實(shí)際水樣品進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了方法的適用性,與商業(yè)涂層及其他報(bào)道過(guò)的文獻(xiàn)做比較,探討了其吸附機(jī)理。本文主要結(jié)果如下:1.鎘-金屬有機(jī)納米管(Cd-MONTs)的合成并應(yīng)用于水中多氯聯(lián)苯類(lèi)化合物的測(cè)定。一定摩爾比的水合氯化鎘(CdCl2·2.5H2O),草酸(oxalic acid,H2C2O4),1,3,5-均苯三羧酸(1,3,5-benzenetricarboxylic acid,H3BTC),鄰苯二胺(o-phenylenediamine,o-PD),氫氧化鈉(NaOH)和水(H2O)在室溫下攪拌大約30分鐘,通過(guò)水熱合成法,在高溫高壓的條件下合成Cd-MONTs塊狀晶體�；贑d-MONTs的固相微萃取(SPME)結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)檢測(cè)水樣中的多氯聯(lián)苯,該方法能方便且靈敏的測(cè)定水中痕量的7種多氯聯(lián)苯(PCB-28,52,101,118,138,153,180)。將Cd-MONTs研磨成粉末狀,通過(guò)物理膠粘法制作成新型固相微萃取涂層,該涂層展現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性(≈385℃)。對(duì)于7種多氯聯(lián)苯分析物的結(jié)果分析,該鎘-金屬有機(jī)納米管(Cd-MONTs)涂層纖維擁有比銅-金屬有機(jī)納米管(Cu-MONTs)、商業(yè)化30μm聚二甲基硅氧烷纖維(PDMS)和65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯纖維(PDMS/DVB)更高的吸附效率。Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面法優(yōu)化固相微萃取的條件,重要的實(shí)驗(yàn)參數(shù),例如萃取時(shí)間、離子強(qiáng)度、溶液pH值、磁力攪拌器轉(zhuǎn)速及解吸溫度和解吸時(shí)間等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)下,建立的方法對(duì)于水樣中7種多氯聯(lián)苯擁有1.80 8.73 pg L-1的較低檢出限和10 5000 pg L-1的較寬線性范圍。對(duì)建立的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,獲得了滿(mǎn)意的結(jié)果,將方法應(yīng)用于多種實(shí)際水樣品的分析,樣品加標(biāo)回收率為78.3到110.0%。2.鋅-金屬有機(jī)納米管(Zn-MONTs)的合成并應(yīng)用于水和土壤樣品中6種硝基多環(huán)芳烴。一定物質(zhì)的量的水合硝酸鋅(Zn(NO3)·6H2O),5-氨基-2,4,6-三碘間苯二甲酸(5-Amino-2,4,6-triiodoisophthalic Acid,H2ATIBDC),4,4′-聯(lián)吡啶(4,4'-Bipyridine,4,4`-bipy)溶解于8毫升的N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF),乙醇(ethanoland)和水(H2O)(v/v,5:2:1)的混合溶液中。攪拌過(guò)濾后,濾液放在裝有乙醚的罐中10天左右會(huì)產(chǎn)生大量的黃色晶體。把晶體過(guò)濾,然后用超純水洗干凈,放在200℃烘箱烘24小時(shí),得到Zn-MONTs晶體�；赯n-MONTs的固相微萃取涂層纖維結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)(GC-MS/MS)被用來(lái)測(cè)定水樣品和土壤樣品中痕量的6種硝基多環(huán)芳烴(3-硝基聯(lián)苯,9-硝基蒽,9-硝基菲,3-硝基熒蒽,1-硝基芘,6-硝基屈)。Zn-MONTs研磨成粉末,通過(guò)物理膠黏法制作成新型的固相微萃取涂層,該涂層的熱穩(wěn)定性能達(dá)到335℃,萃取效果與100μm聚二甲基硅氧烷纖維(PDMS),50/30μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷纖維(DVB/CAR/PDMS)和65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯纖維(PDMS/DVB)進(jìn)行比較,比商用纖維擁有更高的萃取效率。單因素優(yōu)化法對(duì)直接固相微萃取實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化。提出了Zn-MONTs涂層對(duì)硝基多環(huán)芳烴類(lèi)化合物可能存在的萃取機(jī)理。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,獲得了較低的檢出限(1.36~7.31ng L-1)、較寬的線性范圍(10~5000 ng L-1)、同一纖維良好的重現(xiàn)性(1.7-10.2%,n=7)和不同纖維間優(yōu)秀的再現(xiàn)性(6.1-12.8%,n=3),高富集因子(1510~17684)。通過(guò)對(duì)實(shí)際水樣品和土壤樣品的加標(biāo)分析,獲得了滿(mǎn)意的回收率為71.2到114.2%。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X832

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1298426