PFOS和PFOA的光譜研究及其在環(huán)境分析中的應(yīng)用.pdf

1、全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane Sulfonate，PFOS)和全氟辛酸(PerfluorooctanoicAcid，PFOA)作為持久性有機(jī)物在環(huán)境介質(zhì)中無(wú)處不在，在水中，海洋生物，甚至人體相繼被檢測(cè)出。PFOS和PFOA在環(huán)境中具有持久性，具有生物蓄積性，能夠通過食物鏈放大至高濃度，具有遠(yuǎn)距離遷移性以及各種毒性甚至致癌性，對(duì)人類具有潛在的危害。因此對(duì)環(huán)境水樣中PFOS和PFOA的分析檢測(cè)具有十分重要的意義。本文基于共振

2、光散射技術(shù)，熒光分光技術(shù)等光學(xué)方法，同時(shí)引入了分子印跡技術(shù)，設(shè)計(jì)了用于PFOS和PFOA分析檢測(cè)的光學(xué)傳感器，探討了反應(yīng)機(jī)理并將其應(yīng)用于實(shí)際樣中PFOS和PFOA含量的分析測(cè)定，具體內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:
　　(1)報(bào)道了一種基于乙基紫(Ethyl Violet，EV)檢測(cè)PFOS的共振光散射（Resonance light scattering，RLS）分析方法。在pH為2.87的Britton-Robinson(BR)緩沖溶液

3、中，PFOS通過靜電相互作用與質(zhì)子化的乙基紫(EV)結(jié)合生成離子締合物，導(dǎo)致體系散射信號(hào)顯著增強(qiáng)。增強(qiáng)的散射信號(hào)（△IRLS）與PFOS濃度在一定范圍內(nèi)具有良好線性關(guān)系，據(jù)此建立了PFOS的共振光散射(Resonance LightScattering，RLS)分析方法，線性范圍為0.02～10.0μmol/L，檢測(cè)限為2.0 nmol/L。利用紫外/可見光譜、掃描電鏡顯微成像(Scanning electron microscope，

4、SEM)探討了其機(jī)理，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件。該方法成功地用于三峽庫(kù)區(qū)嘉陵江水樣中PFOS的測(cè)定，RSD≤4.5％。本方法快速省時(shí)、操作簡(jiǎn)單，成本低廉且靈敏度高。
　　(2)研究了金屬配合物(mptpy-Zn(Ⅱ))與PFOS的相互作用，據(jù)此建立了PFOS的熒光分析方法。三聯(lián)吡啶的衍生物與金屬離子絡(luò)合后具有優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)。4-(甲基苯基)-2，2'∶6'，2"-三聯(lián)吡啶(mptpy)單獨(dú)存在時(shí)熒光較弱，與Zn(Ⅱ)配位后熒光發(fā)射峰顯著增強(qiáng)

5、，并紅移到420 nm。本文在pH為7.70的Tris-HCl緩沖溶液中，PFOS可靜電猝滅mptpy與Zn(Ⅱ)配合物的熒光。猝滅的熒光信號(hào)(F420)與PFOS濃度在一定范圍內(nèi)具有線性關(guān)系，據(jù)此建立了快速檢測(cè)PFOS的熒光分析方法，線性范圍為0.4～17.0μmol/L，檢測(cè)限為40.0 nmol/L。該方法成功地用于三峽庫(kù)區(qū)嘉陵江水樣和血清中PFOS的測(cè)定，RSD≤5.0％。
　　(3)將分子印跡聚合物的預(yù)定識(shí)別性和高選擇性

6、以及熒光檢測(cè)的高靈敏性相結(jié)合，利用CdTe@CdS QDs作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)器，3-氨丙基三乙氧基(3-aminopropyltriethoxysilane， APTES)作為功能單體，正硅酸乙酯(tetraethoxysilane，TEOS)作為表面印跡材料，持久性有機(jī)污染物PFOA作為模板分子，在氨水催化作用下，促使TEOS水解，發(fā)生聚合反應(yīng)，PFOA與APTES的氨基通過氫鍵與靜電作用在印跡的過程中被包裹在分子印跡殼層，據(jù)此制備了高選擇

7、性的分子印跡熒光傳感器。當(dāng)利用溶劑進(jìn)行洗脫時(shí)，PFOA被洗脫下來(lái)，在MIP表面留下特異性的孔穴。TEOS包裹的分子印跡聚合物(MIP)在靈敏度和選擇性方面展現(xiàn)了極好的分子識(shí)別性質(zhì)。由于結(jié)合位點(diǎn)與QDs接近，隨著PFOA的不斷加入，可以發(fā)現(xiàn)明顯的熒光猝滅現(xiàn)象，猝滅的熒光信號(hào)(F604)與PFOA濃度在0.25～15.0μmol/范圍內(nèi)具有線性關(guān)系，檢測(cè)限為25.0 nmol/L?；贛IP的新的熒光分析方法已成功地用于環(huán)境水樣中PFOA測(cè)