在線固相萃取分離富集與檢測痕量重金屬的研究.pdf

1、環(huán)境水樣中痕量重金屬的準確測定是研究其作用機理并對其進行有效防治的重要前提。重金屬元素由于具有難降解、易累積、毒性大等特點，對環(huán)境的污染是不可逆轉的，已經(jīng)成為一個世界范圍內的重大問題。重金屬污染主要表現(xiàn)為對水體的污染，因此，必須快速、準確地對水體中重金屬元素進行檢測。
　　在實際操作中，環(huán)境水樣中的痕量重金屬元素分析常面臨兩方面的困難，一方面超低含量的重金屬組分往往難以直接測定，另一方面復雜基體組分的存在會對痕量組分的分析產(chǎn)生干擾

2、，因此分離富集是環(huán)境水樣中痕量重金屬分析必須的有效技術。
　　固相萃取(SPE)是一種有效的、最常用的樣品預處理技術。作為一種環(huán)境友好的分離富集技術，因其具有相對較高的富集倍數(shù)、選擇性好、有機溶劑消耗量少、能處理小體積樣品、可重復使用富集材料、操作簡單、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，從而得到了廣泛關注。不斷地開發(fā)新型的萃取材料以及在原有材料的基礎上進行適當?shù)母男?，以期達到更好的萃取效果，是固相萃取技術的重要發(fā)展方向。
　　本論文以新

3、型固相萃取方法為核心，研究了多種吸附劑在固相萃取痕量重金屬元素分離富集中的應用，探討了分離富集的相關機理，具體研究內容如下:
　　第一章簡要介紹了硅膠及改性硅膠和碳納米管作為固相萃取材料在分離富集及形態(tài)分析中的應用。
　　第二章基于硅膠表面對堿性體系中新生態(tài)的氧化銀(Ag2O)的有效吸附，建立了流動注射-固相氧化物分離富集-火焰原子吸收法測定痕量銀的方法。當銀以氧化物的形式被滯留在硅膠固相表面時，硅膠表面的硅醇基和表面電荷有

4、利于反應體系中新生態(tài)的Ag2O膠狀沉淀的吸附，將收集的沉淀用HNO3(10％，v/v)洗脫后用火焰原子吸收測定。當進樣體積為5.4 mL，測得的富集系數(shù)為25.5，檢出限為0.6μg L-1，采樣頻率為50次h-1，線性范圍為2-150μg L-1，相對標準偏差(RSD)為2.0％(40μg L-1，n=11)。將該法用于一系列水樣中銀含量的測定，加標回收率分別為93.3％、89.5％、96.6％、108.4％和102.8％。
　

5、　第三章以雙硫腙改性硅膠為富集材料，實現(xiàn)了痕量銅的在線分離富集及火焰原子吸收法檢測。并用FT-IR和SEM及X射線能譜儀(EDS)對雙硫腙改性硅膠進行了表征。雙硫腙的引入顯著提高了硅膠對痕量銅的吸附率，當進樣體積為5.4 mL，測得的線性范圍為0.5-120μg L-1，富集系數(shù)為42.6，檢出限為0.2μg L-1，相對標準偏差為1.7％(40μg L-1，n=11)，采樣頻率為47次h-1，動態(tài)吸附容量為0.76 mg g-1。用國

6、家標準物質GBW(E)080039驗證了方法的準確性，對各種水樣品進行了測定，加標回收率為91.0％-107.0％。
　　第四章采用濃硝酸氧化的多壁碳納米管在線分離富集痕量銀，建立了碳納米管固相萃取-銀雙硫腙螯合物-火焰原子吸收法測定水中痕量銀的新方法;然后利用碳納米管表面的吸附特性，使其負載在硅膠微珠表面作為新型固相萃取吸附材料，用于流動系統(tǒng)中吸附溶液中的新生態(tài)氧化物沉淀。負載后顯著增強了碳納米管作為吸附劑的機械強度和富集性能。

7、當進樣體積為5.4 mL，測得的線性范圍為1-120μg L-1，富集系數(shù)為34.5，檢出限為0.35μg L-1，相對標準偏差為0.5％(40μg L-1，n=7)，采樣頻率為47次h-1。結果表明:該方法的富集系數(shù)、檢出限和精密度均明顯優(yōu)于以純碳納米管和純硅膠微珠為吸附劑收集Ag2O的體系。將此系統(tǒng)應用于實際水樣中銀的測定，加標回收率在96％-108％之間。
　　第五章采用流動注射在線分離富集-火焰原子吸收檢測的方法，用碳納米

8、管做吸附劑，HNO3做洗脫劑，實現(xiàn)了鉻的形態(tài)分離、富集及測定。當樣品溶液的pH值為3-6時，碳納米管對Cr(Ⅲ)具有很好的吸附效果，而對Cr(Ⅵ)沒有吸附，從而可以對鉻進行形態(tài)分析。當進樣體積為6.0 mL，測得的線性范圍為5-200μg L-1，富集系數(shù)為22倍，檢出限為1.15μg L-1，相對標準偏差為1.7％(C Cr(Ⅲ)=40μg L-1，n=5)，碳納米管的動態(tài)吸附容量為7.1 mg g-1。將該系統(tǒng)應用到國家標準物質水樣