新型含氮含硫螯合樹脂的合成及其在黃芪中稀土金屬的檢測應(yīng)用.pdf

1、隨著中國農(nóng)用稀土的大量施用,稀土金屬的蓄積已經(jīng)成為食品安全的重大問題,因此植物性食品中稀上含量的檢測方法備受關(guān)注。在稀土金屬檢測過程中,存在著分離難、基體干擾效應(yīng)大、樣品使用量受限等問題,近年來雖然出現(xiàn)了很多靈敏度和選擇性較高的儀器分析方法,如ICP-OES、ICP-AES法,仍需要對樣品進(jìn)行預(yù)富集以達(dá)到儀器的檢出限。而目前我國國家標(biāo)準(zhǔn)中的分光光度法檢出限較高且只能測定稀土氧化物總量,必須對樣品中的稀土金屬預(yù)先進(jìn)行有效的分離和預(yù)富集,以

2、提高分光光度法的時(shí)效性、靈敏度和選擇性。鑒于此,將以上兩種檢測方法(即分光光度法和ICP-OES法)與螯合樹脂預(yù)富集結(jié)合,測定樣品中稀土金屬含量并進(jìn)行比較,既可拓寬分光光度法的應(yīng)用領(lǐng)域,也可為國家標(biāo)準(zhǔn)檢測的進(jìn)一步制訂提供依據(jù)。
　　 本文在綜述了螯合樹脂及其對稀土金屬的吸附研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,以建立稀土金屬選擇性分離富集測定新方法為目的,合成了五種螯合樹脂并對其合成條件和合成路線進(jìn)行探討,根據(jù)靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附研究其對稀土金屬的選

3、擇吸附性能,據(jù)此提出了通過預(yù)富集分離-分光光度法和預(yù)富集分離-ICP-OES法對比測定黃芪中的稀土鈰離子。
　　 主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、以氯甲基化聚苯乙烯(氯球)為母體,與雜環(huán)配體發(fā)生親核反應(yīng)制備了五種螯合樹脂。與氯球配位的配位原子是氨基(-NH2)中的氮原子,巰基(-SH)中的硫原子。據(jù)此將以上5種螯合樹脂分為兩類,分別為含氮類螯合樹脂和含硫類螯合樹脂。從反應(yīng)溶劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)摩爾比方面確定了樹脂的最佳合成條

4、件。利用元素分析確定樹脂的含氮量、功能基含量和功能基轉(zhuǎn)化率；用紅外光譜塒合成的樹脂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征；利用熱重技術(shù)對合成的樹脂進(jìn)行熱分解來探討其熱穩(wěn)定性,并驗(yàn)證其合成路線。
　　 2、采用靜態(tài)吸附法和動態(tài)吸附法詳細(xì)研究了五種樹脂對稀土金屬離子的吸附性能。靜態(tài)研究表明,含有羰基的PAR和IAR均對Ce3+有較好的吸附選擇性,最大吸附容量分別為107mg/g、87.3mg/g；含有巰基的2-MPR對Nd3+、pr3+、Ce3+均有較好的

5、吸附效果,最大吸附容量分別為99.1mg/g、65.5mg/g、56.7mg/g。利用4.0mol/L的HCl對以上3種螯合樹脂進(jìn)行洗脫,均可達(dá)到100％解吸效果,且樹脂的重復(fù)使用性能良好。實(shí)驗(yàn)還探討了不同溫度下等溫吸附曲線與Langmuir方程和Freundlich方程的吻合性,及吸附過程的動力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:樹脂對稀土金屬的吸附符合二級動力學(xué)模型,屬于化學(xué)吸附。動態(tài)研究表明:PAR對Ce3+,IAR對Ce3+的吸附量分別為