基于金属有机骨架材料的固相萃取在样品前处理中的应用

发布时间：2017-05-08 15:10

  本文关键词：基于金属有机骨架材料的固相萃取在样品前处理中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属有机骨架化合物(metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属离子与有机配体配位形成的晶体多孔材料，具有丰富的组成和结构、巨大的比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等特点。固相萃取是分离科学中最具活力的样品预处理方法之一，广泛应用于环境、食品、临床、药物和化工等领域。目前固相萃取技术不断深化发展，并期望通过新型的化学吸附剂的发现和使用，，实现从复杂环境样品中预富集和分离被分析物的目的。本论文旨在探索金属有机骨架材料作为固相萃取的吸附剂在样品前处理中的发展潜力，主要内容与创新点概括如下: 1.室温下合成粒径均一的金属有机骨架化合物MOF-5晶体，并通过傅里叶变换红外光谱、单晶衍射和扫描电镜等进行表征。通过与高效液相色谱联用，把它作为固相萃取的吸附剂首次用于富集环境水样中的多环芳烃。尽管MOF-5对水较为敏感，在萃取过程中晶体也发生了一定的变化，但金属骨架化合物的电子云与多环芳烃上的苯环产生的π-π共轭效应以及MOF中心金属离子与多环芳烃的π电子之间的络合作用仍然使得MOF-5对多环芳烃表现出来较强的吸附能力。优化后的实验方法对5种多环芳烃的检出限为0.4-4ng L-1，回收率为80.2-120.2%，相对标准偏差低于11.7%。 2.水相中快速合成沸石咪唑酯骨架材料并用作固相萃取的吸附剂，与高效液相色谱质谱联用技术相结合，应用于环境水样中痕量全氟化合物的萃取。该材料的合成方法简单方便，以水代替有机溶剂，具有绿色环保等优点。合成的材料比表面积大、疏水性强、化学稳定性好且对水特别稳定，适合用于环境水样中持续性有机污染物的吸附。本实验详细考察了水样体积、离子强度、洗脱溶剂及体积等因素对萃取效果的影响。结果表明，该方法用于测定水样中全氟己酸、全氟辛酸和全氟辛烷磺酸钾的含量，具有检出限低、灵敏度高和重复性好等优点，是一个可靠的检测方法。 3.在壳聚糖水凝胶中成功制备了沸石咪唑酯骨架化合物和壳聚糖的复合材料，建立了一种以该材料作为吸附剂，来分析环境样品中拟除虫菊酯农药残留的前处理方法。该种糅合了壳聚糖的复合材料，以其独有的结构特点和壳聚糖的吸附性，使得其从水样中萃取农残分析物的过程快速有效。我们对萃取速率、分散剂、改性剂等因素进行了考察。在最佳优化条件下，得到了较好的线性，且检测限达到0.01-0.15ng L-1。对实际水样中的农药残留进行了分析，得到了79.20-116.28%的回收率。
【关键词】：样品前处理 固相萃取 金属有机骨架材料 沸石咪唑酯骨架材料 多环芳烃 全氟化合物 拟除虫菊酯
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O658.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 金属有机骨架材料10-15
• 1.1.1 金属有机骨架材料的分类10-12
• 1.1.2 金属有机骨架材料的特点12-14
• 1.1.3 金属有机骨架材料的应用14-15
• 1.2 固相萃取技术15-19
• 1.2.1 固相萃取的基本原理和步骤16-17
• 1.2.2 固相萃取的装置17-18
• 1.2.3 固相萃取的应用18-19
• 1.3 新材料在固相萃取中的应用19-21
• 1.3.1 碳纳米管在固相萃取中的应用20
• 1.3.2 分子印迹聚合物在固相萃取中的应用20-21
• 1.3.3 纳米粒子在固相萃取中的应用21
• 1.4 持续性有机污染物分析21-22
• 1.5 本文立题思想22-24
• 第2章 金属有机骨架材料作为固相萃取剂富集环境水样中的多环芳烃24-36
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-27
• 2.2.1 实验试剂25
• 2.2.2 实验仪器25
• 2.2.3 实验过程25-26
• 2.2.4 HPLC-FLD 条件26-27
• 2.3 结果与讨论27-31
• 2.3.1 纳米级 MOF-5 晶体的表征27-28
• 2.3.2 MOF-5 的结构稳定性及对萃取的影响28-29
• 2.3.3 固相萃取条件的优化29-31
• 2.4 分析方法验证31-32
• 2.5 实际水样分析32-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章 基于沸石咪唑酯骨架材料的固相萃取结合 HPLC-MS 联用技术用于水样中全氟化合物的测定36-44
• 3.1 引言36-37
• 3.2 实验部分37-39
• 3.2.1 试剂与药品37
• 3.2.2 实验仪器37
• 3.2.3 实验过程37-38
• 3.2.4 HPLC-ESI/MS 分析38-39
• 3.3 结果与讨论39-42
• 3.3.1 ZIF-8 晶体的表征39-40
• 3.3.2 ZIF-8 良好的化学热稳定性40
• 3.3.3 固相萃取条件的优化40-42
• 3.4 实际水样中全氟化合物的分析42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 壳聚糖-沸石咪唑酯骨架复合材料联合气相色谱在拟除虫菊酯农药残留中的应用44-54
• 4.1 引言44-45
• 4.2 实验部分45-47
• 4.2.1 试剂与药品45-46
• 4.2.2 实验仪器46
• 4.2.3 实验过程46-47
• 4.2.4 GC-ECD 分析47
• 4.3 结果与讨论47-52
• 4.3.1 ZIF-8/壳聚糖复合材料的表征47-49
• 4.3.2 ZIF-8 和 ZIF-8/壳聚糖复合材料对拟除虫菊酯富集能力的对比49
• 4.3.3 固相萃取条件优化49-52
• 4.4 实际水样中拟除虫菊酯的分析52-53
• 4.5 本章小结53-54
• 结论54-55
• 参考文献55-68
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录68-69
• 致谢69

【参考文献】

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1 马鑫;;拟除虫菊酯类农药残留分析方法研究进展[J];安徽农业科学;2009年28期

2 洪家敏,胡家英;气相色谱法测定中毒样品鱼体中三种拟除虫菊酯农药的方法研究[J];安徽预防医学杂志;2003年06期

3 张海霞,朱彭龄;固相萃取[J];分析化学;2000年09期

4 许建华;应用固相萃取富集环境空气中痕量有机化合物[J];环境监测管理与技术;1997年06期

5 李国刚,李红莉;持久性有机污染物在中国的环境监测现状[J];中国环境监测;2004年04期

6 胡志强,任雪景,郭玉晶;拟除虫菊酯类杀虫剂的研究进展[J];青岛化工学院学报(自然科学版);2002年01期

7 辛国斌;谭家镒;姚丽娟;朱昱;姜兆林;宋辉;;固相萃取-衍生化-气相色谱法测定血液中的3种苯氧羧酸类除草剂[J];色谱;2008年01期

8 贺小雨;陈树兵;俞雪钧;樊苑牧;诸静;谢东华;;冷冻去脂-固相萃取/气相色谱-质谱法对水产品中禾草丹、溴氰菊酯及19种有机氯农药残留的测定[J];分析测试学报;2009年03期

9 李存法,何金环;固相萃取技术及其应用[J];天中学刊;2005年05期

10 章虎,李振,徐浩,吴声敢,吴俐勤;固相萃取法测定水中百菌清和拟除虫菊酯[J];浙江农业学报;2004年05期

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本文编号：351357