新型聚苯胺固相微萃取纖維在環(huán)境水樣分析中的應(yīng)用.pdf

1、固相微萃取(SPME)是一種集采樣、萃取和富集于一體的樣品前處理技術(shù)。SPME操作簡單、方便、靈敏、快速,并且可以與氣相色譜(GC)、質(zhì)譜(MS)、高效液相色譜(HPLC)、毛細(xì)管電泳(CE)等多種儀器聯(lián)用,因此,在環(huán)境樣品、生物樣品分析以及食品、藥物等各種復(fù)雜樣品中目標(biāo)化合物的測定中得到廣泛的應(yīng)用。SPME的“核心”部位是萃取纖維,萃取纖維上涂層材料決定了該SPME纖維的萃取容量、選擇性和靈敏度,最終決定SPME的分析結(jié)果。為了提高S

2、PME的萃取效率以及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,對(duì)各種特性涂層材料的開發(fā)研究成為當(dāng)前SPME技術(shù)的研究重點(diǎn)。各種新型SPME纖維的出現(xiàn)更加拓寬了SPME的應(yīng)用范圍。目前商品化纖維涂層雖然能夠?qū)Σ糠謽悠愤M(jìn)行富集分離,但其價(jià)格昂貴、熱穩(wěn)定性和抗溶劑性差、使用壽命短,且大部分SPME纖維的涂層不具有萃取選擇性。因此,制作穩(wěn)定性更好、選擇性更強(qiáng)和低成本的新型SPME纖維涂層及機(jī)械強(qiáng)度高的SPME纖維就具有重要意義,也是發(fā)展SPME技術(shù)的關(guān)鍵。
　　雙

3、酚A(BPA)廣泛用于聚碳酸酯塑料和環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)。有大量的證據(jù)表明,許多消費(fèi)產(chǎn)品含有并釋放BPA。近幾年,為了評(píng)估BPA的暴露程度和相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn),怎樣提高BPA在水生環(huán)境、食品和生物媒介中準(zhǔn)確測定和靈敏度這一問題受到更多的關(guān)注。然而,用于BPA檢測的方法需要具有一定的選擇性和高敏感度,因?yàn)閷?shí)際樣品是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境,并且BPA的含量被報(bào)道在微克每毫升。到目前為止,研究人員已經(jīng)成功對(duì)BPA做定量和定性分析。然而,只有少數(shù)研究在硫酸中

4、制備PANI-SPME纖維用于檢測BPA。
　　自從電化學(xué)方法制備的PANI膜用于SPME污水中苯酚和4-氯苯酚之后,PANI類的SPME纖維被日趨廣泛的研究和應(yīng)用。到目前為止,已經(jīng)用于芳香胺、多環(huán)芳烴、脂肪醇、酚類化合物、多氯聯(lián)苯、酞酸酯和苯系物等有機(jī)化合物的SPME。在以前的研究中,PANI是直接電沉積在基底上的,電沉積的過程中,固相涂層與金屬絲表面之間是通過化學(xué)鍵鍵合,所以比商用的石英纖維有更高的物理穩(wěn)定性。本實(shí)驗(yàn)中,電沉積

5、之前使用氫氟酸對(duì)不銹鋼絲進(jìn)行刻蝕,使基底表面粗糙,這樣既增加了PANI涂層的牢固性,也增加了PANI涂層與基底接觸的表面積。此外,較大的比表面積和致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),決定了新型PANI萃取纖維比一般的商業(yè)萃取纖維對(duì)BPA有大的吸附量和短的萃取時(shí)間。PANI是一種具有導(dǎo)電性的高分子,有大的共扼π-π結(jié)構(gòu),因此其抗溶劑性和熱穩(wěn)定性都很強(qiáng)。而且長時(shí)間的放置或者數(shù)百次重復(fù)使用,都不會(huì)改變新型PANI-SPME纖維的萃取效果。在污染物分析方面,無

6、論是極性﹑非極性﹑揮發(fā)性和難揮發(fā)性的有機(jī)污染物都可用新型PANI-SPME纖維來分析,因?yàn)镻ANI的共扼π-π結(jié)構(gòu),可以與BPA之間通過氫鍵鍵合﹑靜電吸附和摻雜等多種形式進(jìn)行吸附,打破了常規(guī)的相似相溶原理的限制。
　　本論文共分為四章:
　　第一章:文獻(xiàn)綜述分別介紹了BPA、氯酚類化合物和苯并芘這三類常見的污染物的危害以及在生活中的存在狀況,并闡述了SPME技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展和新型SPME涂層的研究進(jìn)展。
　　第二章:以化

7、學(xué)刻蝕過的不銹鋼絲為基底,電沉積新型PANI-SPME纖維與HPLC聯(lián)用測定了幾種飲品中的BPA,考察了影響SPME效率的影響因素。新型PANI-SPME纖維制作方法簡單、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長、穩(wěn)定性好,分析方法快捷、高效和靈敏。
　　第三章:在電沉積PANI涂層時(shí),考察了PANI涂層中摻雜不同的質(zhì)子酸對(duì)其表面形貌和萃取效率的影響。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),相比摻雜H2SO4和HNO3的PANI-SPME纖維,摻雜 HClO4的 PANI-SP