π-hole键功能化固相萃取吸附剂的合成及其在水中多环芳烃检测中的应用
发布时间：2020-09-08 12:00
目的:将新型作用力π-hole键引入固相萃取中,合成新型固相萃取吸附剂填料,优化高效液相色谱及固相萃取条件,以提高样品提取及检测多环芳烃的选择性和灵敏度。方法:以苯并(a)芘为模型分子,采用色散校正密度泛函理论中的ω B97X-D理论计算方法,并结合核磁共振光谱法,考察苯并(a)芘与选取的π-hole键供体分子全氟苯之间的相互作用。合成全氟苯键合硅胶吸附剂,经红外光谱和元素分析对其进行表征。通过优化固相萃取及高效液相色谱条件,建立新的分析方法,并将该方法应用于检测环境水样中的多环芳烃。以美国环境保护署规定的16种多环芳烃优先控制污染物作为检测对象,对比新合成吸附剂和常规的C18吸附剂对多环芳烃的固相萃取效率。结果:苯并(a)花与全氟苯形成的π-hole键键能为-17.28 kJ/mol,核磁共振波谱法测定结合常数为0.36 L/mol。对比原料,合成吸附剂为淡黄色,红外光谱扫描结果显示,新合成填料伯胺的伸缩振动消失,增加了羰基、碳氟键的伸缩振动以及苯环的骨架振动,元素分析计算得键合量为7.98 mmol/g。最优的固相萃取条件为:200 mg合成吸附剂,20 mL二氯甲烷湿法装柱,20 mL甲醇活化,5 mL水替换,50 mL水上样,泵抽干燥10 min,2 mL二氯甲烷洗脱,室温下旋蒸蒸发(20 r/min)至近干,待进一步自然挥干后用1 mL乙腈复溶,过滤后测定。与传统C18吸附剂相比,新合成的全氟苯键合硅胶吸附剂对低分子量的多环芳烃(具有2～3个苯环)的富集效率差别不大,但是对于高分子量的多环芳烃(具有4-6个苯环),合成吸附剂则具有更高的吸附能力,固相萃取回收率可以提高20%。在优化条件下,将合成吸附剂成功应用于环境水样中多环芳烃的检测中,其线性范围为0.004～4.000 μg/L,相关系数为0.9992～0.9999。多环芳烃在添加水平0.200μg/L下的平均回收率在67.54%～95.33%之间,相对标准偏差在0.45%～10.56%(n=3)之间,检出限为0.002～0.080 μg/L,定量限为0.004～0.200 μg/L。结论:苯并(a)花与全氟苯间能形成π-hole键,合成了 π-hole键功能化固相萃取吸附剂。与常规的C18吸附剂相比,新合成的π-hole键功能化吸附剂可以提高固相萃取效率。该结果证明了将π-hole键这种专属性作用力应用到固相萃取中可以提高固相萃取的选择性和富集效率,该工作为选择和设计固相萃取吸附剂提供了新的思路。
【学位单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ424;R123.1
【部分图文】：
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本文编号：2814154
【学位单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ424;R123.1
【部分图文】：
逡逑＿（ｄ，ｐ）墨组，理论计栶了苯弁（ａ）邋１６和金氟苯单体的表面静电R猓ｖ诠缤迹保卞义纤荆撸撸叩闹行氖墙谋砻婢玻逺猓ǔ莆剩椋瑁铮欤澹啾戎拢剑ⅲǎ幔荆保浚兜闹绣义闲氖歉旱谋砻婢驳鏡猓纱吮砻魉强梢孕纬桑常保保
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