用于多氯联苯分析的固相微萃取纤维制备研究

发布时间：2020-01-27 05:19

【摘要】：固相微萃取(SPME)作为一种绿色、无溶剂的样品前处理技术深受分析领域学者的青睐。纤维涂层是SPME技术的核心,虽然部分涂层已经商业化,但这些涂层在稳定性和选择性方面仍存在瑕疵,故不少学者仍致力于涂层的研究。本论文制备了三种不同的吸附材料,运用简单的物理浸蘸法和化学接枝法将三种所选的吸附材料涂覆到处理过的不锈钢丝基底上,制备成三种不同的固相微萃取纤维。为了评估自制纤维的萃取性能,选取多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)作为模拟分析物,将自制的纤维用于长江水样中的目标分析物进行定性定量分析。具体研究结论如下:(1)通过简单的物理浸蘸的方法制备了生物炭纤维。利用松针在限氧或缺氧的条件下热解制备成质地均匀的生物炭。通过环氧树脂胶将生物炭附着在纤维表面。所得到的纤维用于顶空固相微萃取萃取水样中的PCBs。在优化条件下,该方法在40-320 ng L-1的线性范围内相关系数良好,线性相关系数(R)在0.9817-0.9936范围,检测限为12.3-24.3 ng L-1;纤维与纤维间的重复性在9.5-20.4%范围内,纤维日内精密度均≤27.8%,日间精密度均≤22.4%,纤维对长江水样的加标回收率在82.5-118%之间。(2)通过界面聚合法制备了纤维状具有空腔结构的聚苯胺(Polyaniline,PANI),同样利用物理浸蘸涂覆的方法将PANI粘附到被HF腐蚀的不锈钢丝表面制备成PANI纤维,并用于水样中PCBs的萃取。实验结果表明,所制备的纤维在20-200 ng L-1的范围内具有较好的线性,R在0.9701-0.9765之间,检出限在10.1-19.9 ng L-1之间;纤维间的精密度在10.2-19.3%范围内,日内精密度≤13.0%,日间精密度≤15.5%,长江水样加标回收率为78.5-104%。(3)制备了一种以不锈钢丝为基底的聚合离子液体(Polymeric ionic liquid,poly-IL)SPME纤维。不锈钢丝在H2O2溶液中进行氧化,随后在3-(三甲氧基硅基)丙基甲基丙烯酸甲酯-甲醇-水混合溶液中甲硅烷基化,使甲氧基键合到不锈钢丝上。不锈钢丝表面发生的自由基引发离子液体的聚合反应,产生片状结构的poly-IL。制备的poly-IL用于萃取水样中的PCBs。实验优化了纤维的老化温度、萃取时间、萃取温度、离子强度等参数。在优化条件下,建立的poly-IL SPME纤维在10-200 ng L-1范围内具有良好的线性,12种PCBs的R在0.9918-0.9998范围内。检出限介于0.9-5.8 ng L-1之间;纤维间的精密度在11.6-20.1%之间,纤维的日内精密度≤10.7%,日间精密度≤12.7%,回收率为86.6-108%。实验表明,三种涂层材料对所选取的分析物均有较好的萃取效果,能够应用于固相微萃取中。
【图文】：

目标分析,重现性,富集技术,选择性萃取

图 1.1 萃取技术的分类[4]Figure 1.1 Classification of extraction technologies传统的处理技术被广泛使用，但是它们仍然存在着许多弊端，大多技术使用有毒易燃的有机试剂，步骤繁琐，易造成样品组分损失等缺点[5]。液-液萃取中极易发生乳化现象，萃取回收率低，其中超临界流体萃取的实验装备价格不菲且不适用于环境水样分析；固相萃取中，，萃取吸附剂颗粒在尺寸大小和外在形貌方面不同批次的萃取剂差别会更加明显，易造成结果的重现性差，此外它难适用于固体样品，即使是液体样品，对样品基质的纯度要求较高；而固相微萃取（Solidphase micro-extraction，SPME）作为一种新型的非溶剂型选择性萃取技术，由加拿大 Waterloo 大学的 Pawliszyn 研究小组于 20 世纪 90 年代提出。作为新生的样品前处理与富集技术，SPME 不需要有机溶剂就能完成样品的采集、萃取和富集工作。更多的是，为了满足分析仪器迅猛发展以及检测样品体积微量化的需求SPME 萃取目标分析物后可直接与气相色谱（GC）或高效液相色谱（HPLC）等仪器联用，能有效地分析环境中的痕量目标分析物，重现性好，易于操作，实现

用于多氯联苯分析的固相微萃取纤维制备研究

SPME装置
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ342.8;X832

【参考文献】