花生壳活性炭固相萃取/超高效液相色谱法测定河水中的18种多环芳烃
发布时间：2021-01-09 09:44
建立了固相萃取/超高效液相色谱-二极管阵列检测（SPE/UPLC-PDA）联用技术测定河水中18种痕量多环芳烃（PAHs）的快速分析方法。通过优化固相萃取条件、流动相体系、色谱条件等因素,7 min内实现了18种多环芳烃的高效分离。在0.0550 mg/L浓度范围内,18种多环芳烃的浓度与对应峰面积呈良好线性关系,相关系数为0.999 10.999 9,检出限为0.082.03 ng/L,样品加标回收率为74.5%103.6%,相对标准偏差（RSD,n=6）为0.5%2.3%。将该方法应用于九龙江流域龙岩段周边水样的检测,结果可靠。该方法简单环保、灵敏准确、操作快速,可显著提高河水中痕量PAHs的分析效率。
【文章来源】：分析测试学报. 2017,36(01)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
花生壳活性炭的表面微观结构
嫖⒐劢峁?Fig.1Surfacemicrostructureofpeanutshellactivatedcarbon2结果与讨论2.1活性炭的表征2.1.1表面结构分析XＲD分析表明花生壳活性炭属于无定形炭结构，在2θ为15°，23°，24°和27°附近分别出现了明显的衍射峰(图1)。这说明活性炭在活化过程中形成一定的微晶结构，微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙，孔隙结构的复杂化使花生壳活性炭类石墨微晶结构趋于乱层化，形成无定形炭类石墨微晶结构。SEM观察结果(图1插图)进一步验证了在活性炭的表面，不规则地密布着大量微孔，形成了发达的、类似蜂窝状、图2DCM/MT混合溶剂对PAHs的回收率Fig.2ＲecoveriesofPAHsinDCM/MTsolvent孔径大小不一的孔隙结构，预示着花生壳活性炭有较高的吸附能力。2.1.2孔隙结构分析在一定条件下，活性炭的吸附性能由其比表面积和孔容量决定。经测定，所制得花生壳活性炭的比表面积SBET为1251m2/g，总孔容Vt为0.905cm3/g，微孔孔容Vm为0.167cm3/g，中孔孔容VH为0.682cm3/g，其中中孔孔容占75.4%，平均孔径Dp为5.86nm，属于介孔结构，有利于PAHs大分子的吸附。2.2固相萃取条件的优化为了克服采用单一溶剂的缺陷，实验选取二氯甲烷－甲醇混合溶剂进行洗脱，考察了不同比例(100%，90%，60%，50%，40%)二氯甲烷对几种典型PAHs洗脱回收效率的影响。结果表明，纯二氯甲烷不能将PAHs从吸附剂表面完全洗脱，混合溶剂的组成为90%二氯甲烷时可以获得较高的回收率，PAHs的回收率达到75%以上。此外，洗脱剂用量也是影响萃取效率的重要因素，经富集1L水样的固相柱，12mL混合溶剂足以获得满意的回收率，继续增大洗脱液体积对萃取结果影响不大。2.3色谱条件的优化影响色谱分离测定的因素很多，如流动相及其配比、色谱
嗉捌渑浔取⑸?字?⒅?隆⒘魉俚染?岵煌?潭鹊赜跋?色谱峰的分离［13］。要保证18种PAHs在短时间内有足够的分离度，流动相的选择及洗脱程序尤其重要，目前研究报道大多采用乙腈－水或甲醇－水体系。本实验分别采用甲醇和乙腈为流动相，在柱温35℃，流速0.4mL/min梯度洗脱，以二极管阵列检测器检测，考察了PAHs在254nm处的色谱峰形。实验结果显示，甲醇体系的出峰时间偏长，有几组组分的峰形重叠，分离不完全。将流速降低至0.4mL/min，峰重叠现象仍无明显改善。选用乙腈－水体系为流动相体系也无法满足分离要求。而改用初图318种PAHs混合标准溶液的UPLC色谱图Fig.3Chromatogramofmixed18PAHsstandardsolution始体积比为55∶13∶32的乙腈－甲醇－水三元流动相体系在0～8min进行梯度洗脱时分离效果较好，18种PAHs的出峰时间、峰形及灵敏度较适宜，且可在7min内完成各PAHs组分的有效分离，较文献［4］报道时间缩短了一半。进一步比较了柱温为25，35℃时各组分的分离效果，发现组分分离效果的变化不大，说明温度的影响不大，为保证短时间内快速分离，选择柱温为35℃。优化条件下，标准溶液的色谱图见图3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]HPLC-APCI（+）-MS/MS测定乳制品中的维生素D2及D3[J]. 霍艳敏,王骏,段文增,薛霞,王艳丽,于文江. 分析测试学报. 2016(03)
[2]固相萃取-毛细管气相色谱法测定生活饮用水中16种硝基苯类化合物[J]. 邹海民,周琛,余辉菊,张潜,曾红燕,李永新. 分析化学. 2016(02)
[3]固相萃取-高效液相色谱法同时测定水果中4种植物生长调节剂[J]. 仲伶俐,雷绍荣,郭灵安,胡莉,付成平,毛建霏,李曦. 分析试验室. 2016(01)
[4]磁性固相萃取-火焰原子吸收光谱法测定工业废水中的Cu2+[J]. 王芹,汪怡,王露,杭学宇,冯晓青,宋鑫,徐瑞. 理化检验(化学分册). 2016(01)
[5]磁性固相萃取-液相色谱法测定环境水样中痕量的微囊藻毒素[J]. 连丽丽,郭亭秀,吴玉清,金丽,娄大伟,孙大志. 分析化学. 2015(12)
[6]固相微萃取-气相色谱串联质谱法检测北京大气细颗粒物中的多环芳烃[J]. 刘斐,段凤魁,李海蓉,马永亮,贺克斌,张倩. 分析化学. 2015(04)
[7]固相萃取-高效液相色谱联用测定食用油中的4种多环芳烃[J]. 尹佳,余琼卫,赵琴,卢倩,冯钰锜. 中国油脂. 2015(03)
[8]ASE-UPLC-PDA法测定PM2.5中16种多环芳烃[J]. 袁培耘,陈卓,杨成阁,杨庆雄. 环境科学与技术. 2015(02)
[9]SPE-HPLC联用PDA/FLD串联分析污水厂中的PAHs[J]. 肖海,崔兆杰,王在峰,李春华. 环境科学与技术. 2013(10)
本文编号：2966409
【文章来源】：分析测试学报. 2017,36(01)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
花生壳活性炭的表面微观结构
嫖⒐劢峁?Fig.1Surfacemicrostructureofpeanutshellactivatedcarbon2结果与讨论2.1活性炭的表征2.1.1表面结构分析XＲD分析表明花生壳活性炭属于无定形炭结构，在2θ为15°，23°，24°和27°附近分别出现了明显的衍射峰(图1)。这说明活性炭在活化过程中形成一定的微晶结构，微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙，孔隙结构的复杂化使花生壳活性炭类石墨微晶结构趋于乱层化，形成无定形炭类石墨微晶结构。SEM观察结果(图1插图)进一步验证了在活性炭的表面，不规则地密布着大量微孔，形成了发达的、类似蜂窝状、图2DCM/MT混合溶剂对PAHs的回收率Fig.2ＲecoveriesofPAHsinDCM/MTsolvent孔径大小不一的孔隙结构，预示着花生壳活性炭有较高的吸附能力。2.1.2孔隙结构分析在一定条件下，活性炭的吸附性能由其比表面积和孔容量决定。经测定，所制得花生壳活性炭的比表面积SBET为1251m2/g，总孔容Vt为0.905cm3/g，微孔孔容Vm为0.167cm3/g，中孔孔容VH为0.682cm3/g，其中中孔孔容占75.4%，平均孔径Dp为5.86nm，属于介孔结构，有利于PAHs大分子的吸附。2.2固相萃取条件的优化为了克服采用单一溶剂的缺陷，实验选取二氯甲烷－甲醇混合溶剂进行洗脱，考察了不同比例(100%，90%，60%，50%，40%)二氯甲烷对几种典型PAHs洗脱回收效率的影响。结果表明，纯二氯甲烷不能将PAHs从吸附剂表面完全洗脱，混合溶剂的组成为90%二氯甲烷时可以获得较高的回收率，PAHs的回收率达到75%以上。此外，洗脱剂用量也是影响萃取效率的重要因素，经富集1L水样的固相柱，12mL混合溶剂足以获得满意的回收率，继续增大洗脱液体积对萃取结果影响不大。2.3色谱条件的优化影响色谱分离测定的因素很多，如流动相及其配比、色谱
嗉捌渑浔取⑸?字?⒅?隆⒘魉俚染?岵煌?潭鹊赜跋?色谱峰的分离［13］。要保证18种PAHs在短时间内有足够的分离度，流动相的选择及洗脱程序尤其重要，目前研究报道大多采用乙腈－水或甲醇－水体系。本实验分别采用甲醇和乙腈为流动相，在柱温35℃，流速0.4mL/min梯度洗脱，以二极管阵列检测器检测，考察了PAHs在254nm处的色谱峰形。实验结果显示，甲醇体系的出峰时间偏长，有几组组分的峰形重叠，分离不完全。将流速降低至0.4mL/min，峰重叠现象仍无明显改善。选用乙腈－水体系为流动相体系也无法满足分离要求。而改用初图318种PAHs混合标准溶液的UPLC色谱图Fig.3Chromatogramofmixed18PAHsstandardsolution始体积比为55∶13∶32的乙腈－甲醇－水三元流动相体系在0～8min进行梯度洗脱时分离效果较好，18种PAHs的出峰时间、峰形及灵敏度较适宜，且可在7min内完成各PAHs组分的有效分离，较文献［4］报道时间缩短了一半。进一步比较了柱温为25，35℃时各组分的分离效果，发现组分分离效果的变化不大，说明温度的影响不大，为保证短时间内快速分离，选择柱温为35℃。优化条件下，标准溶液的色谱图见图3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]HPLC-APCI（+）-MS/MS测定乳制品中的维生素D2及D3[J]. 霍艳敏,王骏,段文增,薛霞,王艳丽,于文江. 分析测试学报. 2016(03)
[2]固相萃取-毛细管气相色谱法测定生活饮用水中16种硝基苯类化合物[J]. 邹海民,周琛,余辉菊,张潜,曾红燕,李永新. 分析化学. 2016(02)
[3]固相萃取-高效液相色谱法同时测定水果中4种植物生长调节剂[J]. 仲伶俐,雷绍荣,郭灵安,胡莉,付成平,毛建霏,李曦. 分析试验室. 2016(01)
[4]磁性固相萃取-火焰原子吸收光谱法测定工业废水中的Cu2+[J]. 王芹,汪怡,王露,杭学宇,冯晓青,宋鑫,徐瑞. 理化检验(化学分册). 2016(01)
[5]磁性固相萃取-液相色谱法测定环境水样中痕量的微囊藻毒素[J]. 连丽丽,郭亭秀,吴玉清,金丽,娄大伟,孙大志. 分析化学. 2015(12)
[6]固相微萃取-气相色谱串联质谱法检测北京大气细颗粒物中的多环芳烃[J]. 刘斐,段凤魁,李海蓉,马永亮,贺克斌,张倩. 分析化学. 2015(04)
[7]固相萃取-高效液相色谱联用测定食用油中的4种多环芳烃[J]. 尹佳,余琼卫,赵琴,卢倩,冯钰锜. 中国油脂. 2015(03)
[8]ASE-UPLC-PDA法测定PM2.5中16种多环芳烃[J]. 袁培耘,陈卓,杨成阁,杨庆雄. 环境科学与技术. 2015(02)
[9]SPE-HPLC联用PDA/FLD串联分析污水厂中的PAHs[J]. 肖海,崔兆杰,王在峰,李春华. 环境科学与技术. 2013(10)
本文编号：2966409
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/2966409.html
