痕量多溴联苯醚的全二维气相色谱分离分析方法的研究

发布时间：2017-09-15 01:25

  本文关键词：痕量多溴联苯醚的全二维气相色谱分离分析方法的研究

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【摘要】：多溴联苯醚(PBDEs)是一种环境中广泛应用的溴代阻燃剂,因其具有较高的毒性、较高的稳定性和易被生物富集等特性,2009年5月,联合国环境规划署正式将四溴联苯醚、五溴联苯醚、六溴联苯醚和七溴联苯醚列入《斯德哥尔摩公约》。由于环境介质中多溴联苯醚的含量极低,且同类物数量众多,以一维气相色谱(1D-GC)很难对多溴联苯醚实现有效的分离。本文研究了全二维气相色谱分离分析多溴联苯醚的方法,并针对多溴联苯醚在环境样品中的提取、净化和分析检测方法进行了系统的研究,并利用长江中游沉积物样品来验证方法的适用性。本文主要研究内容及结果如下：针对沉积物样品等环境介质,建立了测定环境样品中多溴联苯醚的前处理技术,在提取技术上对比研究了加速溶剂提取技术和索氏提取技术对多溴联苯醚提取效率的影响,并对影响提取效率的温度、溶剂等诸多因素进行了优化。结果表明,加速溶剂提取法提取多溴联苯醚的效率高,回收率达91%-102%,并且具有溶剂用量少,提取时间短等优点,最终选择利用加速溶剂提取技术提取环境样品中的多溴联苯醚。在净化方法上,采用多层酸性硅胶柱和活化硅胶柱的净化结果最理想,既能除去多氯联苯的干扰,又能保证目标物多溴联苯醚的最大洗脱率。实验结果表明,所建立的定量分析方法回收率和重现性良好。本文利用配有微电子捕获检测器的全二维气相色谱(GC×GC-μECD),建立了一种分离分析不同多溴联苯醚的新方法。通过实验优化选择,采用DB-5MS (30m×0.25mm×0.25μm)+BPX-50 (1m×0.10mm×0.1μm)的色谱柱系统对多溴联苯醚进行分离分析,在所获得的全二维色谱图上不同多溴联苯醚成瓦片状分布,且分离效果好。由此,更进一步优化了全二维气相色谱技术(GCxGC-μECD)检测沉积物中多溴联苯醚的具体分析方法。其中,对影响色谱分析的各种因素如：升温速率、初始温度、进样方式等进行了优化。在优化好的色谱条件下,采用外标法进行定量分析,曲线在10～1500μg/L浓度范围内,根据浓度与峰体积的关系,计算得到线性相关系数的平方(r2)均大于0.99,以3倍的信噪比(S/N=3)确定不同多溴联苯醚的检出限为0.1～0.8μg/L,以100μg/L的标液重复进样3次得到不同多溴联苯醚的相对标准偏差(RSD)均小于20%,利用空白沉积物进行基质加标实验,获得不同多溴联苯醚的回收率在72%-113%之间。通过对高分辨气相色谱-高分辨质谱(HRGC-HRMS)与全二维气相色谱-微电子捕获检测器法(GCxGC-μECD)测定沉积物中PBDEs的含量比较,两者测定结果一致,证明GCxGC-uECD适用于环境沉积物中PBDEs的分析测定。
【关键词】：全二维气相色谱 微电子捕获检测器 前处理技术 外标法 PBDEs
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X830;O657.71
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 主要符号缩写表8-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 课题的目的及意义13
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势13-20
• 1.2.1 多溴联苯醚的理化性质13-14
• 1.2.2 多溴联苯醚的生产与使用14-15
• 1.2.3 多溴联苯醚的生物毒性15-16
• 1.2.4 多溴联苯醚的分析方法16-19
• 1.2.5 我国多溴联苯醚的研究现状19-20
• 第2章 实验20-26
• 2.1 原料与试剂20-21
• 2.2 主要设备与仪器21-22
• 2.3 层析柱色谱填料的制备22-23
• 2.3.1 活化硅胶的制备22-23
• 2.3.2 无水硫酸钠的制备23
• 2.3.3 酸性硅胶(44%)的制备23
• 2.3.4 碱性硅胶(33%)的制备23
• 2.4 样品的采集与制备23-24
• 2.5 TOC的测定24
• 2.6 样品的前处理方法24-26
• 2.6.1 索式提取24-25
• 2.6.2 加速溶剂萃取25
• 2.6.3 酸性硅胶柱净化25
• 2.6.4 复合硅胶柱净化25
• 2.6.5 样品的浓缩25-26
• 第3章 结果与讨论26-54
• 3.1 前处理方法及条件对多溴联苯醚回收率的影响26-33
• 3.1.1 索式提取对多溴联苯醚回收率的影响26-28
• 3.1.2 加速溶剂萃取对多溴联苯醚回收率的影响28-31
• 3.1.3 索氏提取与加速溶剂萃取方法的比较31
• 3.1.4 洗脱液体积对多溴联苯醚回收率的影响31-32
• 3.1.5 基质加标回收率和精密度试验32
• 3.1.6 结语32-33
• 3.2 仪器分析方法及条件对多溴联苯醚分离效果的影响33-43
• 3.2.1 GCxGC色谱柱组合方式对多溴联苯醚分离效果的影响33-35
• 3.2.2 升温条件对多溴联苯醚分离效果的影响35-36
• 3.2.3 调制周期对多溴联苯醚分离效果的影响36-37
• 3.2.4 初始温度对多溴联苯醚分离效果的影响37-38
• 3.2.5 升温速率对多溴联苯醚分离效果的影响38-39
• 3.2.6 进样方式对多溴联苯醚分离效果的影响39-40
• 3.2.7 载气流速对多溴联苯醚分离效果的影响40-41
• 3.2.8 1D-GC与GCxGC用于PBDEs同类物分离特性的比较41-42
• 3.2.9 结语42-43
• 3.3 方法验证试验43-49
• 3.3.1 校正曲线及线性范围和检出限(LOD)43-46
• 3.3.2 基质加标回收率和精密度试验46-49
• 3.4 沉积物中多溴联苯醚的分析49-54
• 3.4.1 GC×GCμECD法测定沉积物中多溴联苯醚49-50
• 3.4.2 HRGC-HRMS与GC×GC-μECD对沉积物中PBDEs含量的分析比较50
• 3.4.3 沉积物中多溴联苯醚的分布特征50-51
• 3.4.4 沉积物中多溴联苯醚的浓度与TOC的关系51-52
• 3.4.5 沉积物多溴联苯醚的生态风险评价52-53
• 3.4.6 结语53-54
• 第4章 结论54-55
• 参考文献55-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

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