活性炭纖維固相微萃取新方法的研究.pdf

1、固相微萃取(SPME)是一種新型樣品前處理技術(shù)，它具有快速、簡單、高靈敏度、無需有機(jī)溶劑、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。SPME的核心部分是萃取纖維，但目前可供SPME使用的萃取纖維多為涂層型纖維，種類不多，且涂層的耐溫性、化學(xué)穩(wěn)定性和使用壽命等均受到限制。因此，本論文在以往研究的基礎(chǔ)上，又制備了一種新型活性炭纖維(ACF)，同時(shí)由于目前分析固體樣品中有機(jī)污染物的樣品前處理過程繁瑣耗時(shí)，所以本文開發(fā)了以ACF作為萃取纖維的固相微萃取新方法，并將其應(yīng)用

2、于復(fù)雜基體的樣品預(yù)處理過程，可有效解決上述問題。論文的研究內(nèi)容主要包括以下四個(gè)部分：
　　 第一，采用磷酸二氫銨浸漬-水蒸氣活化法制備新型ACF。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，自制的ACF與Supelco公司涂層型纖維相比具有明顯的優(yōu)越性：首先ACF吸附多氯聯(lián)苯的能力優(yōu)于涂層型纖維，而且由于ACF作為整體結(jié)構(gòu)用于固相微萃取，因而其使用壽命長(350次以上);耐高溫(380℃以上);耐大部分的極性和非極性有機(jī)溶劑;制造相對(duì)簡單，成本較低。因此新型

3、ACF比較適合于作為固相微萃取纖維。
　　 第二，將上述制得的ACF作為固相微萃取纖維用以分析水中和土壤中的多氯聯(lián)苯。在水中多氯聯(lián)苯的分析中，方法的檢測(cè)限可達(dá)0.18 ng/L，加標(biāo)回收率為79.20％;在檢測(cè)土壤中的多氯聯(lián)苯時(shí)，方法的檢測(cè)限為5.20 ng/g，加標(biāo)回收率為71.50％。與已有的相關(guān)文獻(xiàn)相比，本方法具有靈敏度高、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。與商用纖維相比，活性炭纖維顯示了優(yōu)異的萃取性能。
　　 第三，對(duì)循環(huán)冷凝-固

4、相微萃取(CC-SPME)的理論進(jìn)行研究，同時(shí)開發(fā)基于CC-SPME的新方法，并將其應(yīng)用于復(fù)雜樣品中有機(jī)污染物的分析。該部分共包括三項(xiàng)內(nèi)容：(1)首先對(duì)CC-SPME的熱力學(xué)過程進(jìn)行研究，從理論上證明樣品與活性炭纖維之間的溫度差可使活性炭纖維表面的平衡吸附量增大，進(jìn)而可以提高固相微萃取方法的靈敏度;然后在應(yīng)用方面，首先以土壤中殘留的有機(jī)氯農(nóng)藥為研究對(duì)象，詳細(xì)探討吸附溫度、吸附時(shí)間、加水量、脫附溫度和脫附時(shí)間等因素對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的影響，并應(yīng)

5、用該方法成功地檢測(cè)了實(shí)際樣品中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留。之后，應(yīng)用CC-SPME-GC-NPD法對(duì)食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。通過對(duì)吸附時(shí)間、吸附溫度、離子強(qiáng)度等影響ACF吸附能力的因素的優(yōu)化選擇，得到最佳的實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭纖維對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥具有良好的萃取能力，在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，循環(huán)冷凝-固相微萃取法比頂空-固相微萃取法具有更高的靈敏度;(2)利用循環(huán)冷凝-固相微萃取法的優(yōu)勢(shì)，將該方法與超聲萃取相結(jié)合，并結(jié)合氣相色譜

6、檢測(cè)海洋沉積物中痕量的多氯聯(lián)苯。在最優(yōu)的操作條件下，該方法的線性范圍為1.00-80.00 ng/L，檢測(cè)限范圍為0.01-0.12 ng/g，回收率為75.04％-90.35％，與文獻(xiàn)報(bào)道的其它方法相比，該方法具有操作簡便、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn);(3)應(yīng)用超聲輔助-循環(huán)冷凝v固相微萃取-氣相色譜法對(duì)海洋沉積物中的有機(jī)氯農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析。對(duì)吸附時(shí)間、吸附溫度、萃取溶劑的種類和體積等因素進(jìn)行優(yōu)化。該方法的線性范圍(0.50-20.00 ng/g

7、)、檢測(cè)限(0.01-0.10 ng/g)等都優(yōu)于頂空-固相微萃取法，而且該方法一步完成，大大簡化了樣品預(yù)處理過程。
　　 第四，對(duì)電吸附增強(qiáng)-活性炭纖維-固相微萃取新技術(shù)進(jìn)行探索。該技術(shù)中活性炭纖維既作為固相微萃取纖維吸附待測(cè)物，又作為電極來增強(qiáng)其吸附性能，為提高活性炭纖維吸附能力和固相微萃取方法的靈敏度提供了一種新的選擇。實(shí)驗(yàn)以苯胺為待測(cè)物，將電吸附增強(qiáng)-活性炭纖維-固相微萃取法與浸入式-活性炭纖維-固相微萃取法進(jìn)行比較，實(shí)

8、驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在線性范圍(0.10-100.00μg/L)、檢測(cè)限(0.02μg/L)等方面表現(xiàn)更為優(yōu)異，而且活性炭纖維在10 min內(nèi)即達(dá)到吸附平衡，大大縮短了采樣時(shí)間。
　　 論文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在：
　　 (1)采用中性的活化劑(磷酸二氫銨)浸漬后再利用水蒸氣活化制備新型活性炭纖維，并將其作為固相微萃取纖維成功地檢測(cè)了環(huán)境樣品中的多氯聯(lián)苯。
　　 (2)本研究對(duì)循環(huán)冷凝-固相微萃取方法進(jìn)行了理論說明，并