采用不同手段对环境中汞进行测定的研究

发布时间：2020-05-10 16:01

【摘要】：汞(Hg)是全球环境包括岩石圈、水圈、大气和生物圈中,最常见的有毒重金属,其毒性早已为人熟知。汞因其易挥发性、迁移性、生物富集性往往造成难以控制的严重污染问题。汞以多种形态存在于环境中,常见的有无机汞、甲基汞、乙基汞、硫柳汞等,其中有机汞毒性更大。针对不同汞形态其检测要求不同。生活中涉及使用到的汞形态也多种多样,样品基质也较复杂,因此研究或针对性或全面性的检测方法都是必要的。另外,汞及其化合物具有生物放大性,即使含量在痕量水平其毒性也不可小觑,这对检测方法的灵敏度、准确度也提出了较高要求,研究检出限低、精确度高的检测方法也是目前的研究重点。本研究针对环境中不同的样晶体系开发了两种不同的检测方法。一种是利用纳米金复合材料对环境水样中各种形态的汞全面检测,另一种是利用Fe3+的催化降解作用针对疫苗中硫柳汞的特定检测。研究结果如下:1、利用Fe3O4@PDA-AuNPs磁性固相萃取并检测汞。通过多巴胺的自动聚合在四氧化三铁(Fe304)纳米颗粒表面形成具有良好稳定性的聚多巴胺(PDA)层。Au3+扩散到PDA层中,然后被PDA中的邻苯二酚集团将其还原为Au0原子,而邻苯二酚同时被氧化为相应的醌。邻近的Au0原子簇合在一起形成AuNP,进而合成为Fe304@PDA-AuNPs。本实验利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和能量色散X射线光谱(EDS)等表征手段,对合成材料的表面形态、内部结构、元素构成、磁性强度等进行了表征。纳米金可将有机汞降解为无机汞,为样品中汞的检测省去了复杂的消解过程。检测方法更简单、环保。本研究对影响萃取效果的实验参数,如pH值、吸附剂的量、萃取时间、洗脱液的类型和浓度、干扰离子进行了一系列的优化。在最优的实验条件下,离子汞(IHg)与甲基汞(MMHg)的检出限均为0.74ngL-1。IHg的线性相关系数为0.9987,MMHg的线性相关系数为0.9980。2、利用Fe3+催化降解作用结合(原子荧光光谱仪)CVAFS对疫苗中硫柳汞的非色谱分离测定。铁离子对硼氢化物与有机汞的反应具有催化效果,通过将Fe3+引入到冷原子荧光光谱仪(CVAFS)中,建立了高效、快速、廉价、环境友好的中汞的形态分析方法。本研究针对影响仪器检测灵敏度的实验参数进行了优化。在最优实验条件下,对于IHg和硫柳汞(THM),检出限分别为0.02 μg L-1和0.03μgL-1。精密度IHg为1.6%,THM 为 3.9%。以上两种方法分别针对环境水样以及疫苗样品中汞的检测,既有针对性又有全面性,灵敏度较高。实验的操作过程无需复杂的消解过程,简单易行、绿色环保。
【图文】：

透射电镜,透射电镜,纳米金,过扫描

Ｆｉｇ．２－１邋ＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｆｅ３0４＠ＰＤＡ－Ａｕ邋ＮＰｓ逡逑过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）可观察材料表面纳米金的粒径大小和覆盖比Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ、Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ材料的外貌特征，判定纳米金功。由图２－２可明确看出Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ、Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ的区别，＠ＰＤＡ的基础上，Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ的表面有大量小颗粒覆盖，从一步说明了纳米金成功得附着在Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ上。逡逑ｍＷＯ＊邋；５ｏ？ｎ邋Ｕｔｇ－邋５０００邋ＫＸ邋Ｔｒｒｍ邋ｔ＆？０３￥邋｜｜｜｜｜邋］｜邋邋ＶＷＯ邋？邋７Ｓｎｗ邋Ｍａｇ邋＾邋Ｓ０．００ＫＸ邋Ｔ．ｍ？邋１５００３６邋ｐ｜ｊ（图２－２邋Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ（左）与Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－Ａｕ邋ＮＰｓ（右）白勺扫描电镜图逡逑

透射电镜,扫描电镜图,纳米金,覆盖密度

Ｉ邋▲—逡逑＿逡逑姑铵馅诎速电泫故及倍卞相机长度逡逑ＪｌｉＭ－２０１０邋２０？邋ｋＶ邋６００００邋ｘ逦—邋２ｉ）０邋ｒ．．ｖ邋邋邋逡逑图２－ｌＦｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ的透射电镜图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋ＴＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｆｅ３0４＠ＰＤＡ－Ａｕ邋ＮＰｓ逡逑通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）可观察材料表面纳米金的粒径大小和覆盖密度。逡逑通过对比Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ、Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ材料的外貌特征，判定纳米金是否逡逑负载成功。由图２－２可明确看出Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ、Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ的区别，在逡逑Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ的基础上，Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ－ＡｕＮＰｓ的表面有大量小颗粒覆盖，从直观逡逑上进一步说明了纳米金成功得附着在Ｆｅ３０４＠ＰＤＡ上。逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X832

【参考文献】