基于氧化石墨烯的固相微萃取涂层制备及其在环境水样中有机磷酸酯阻燃剂分析中的应用研究

摘要

由于环境样品的组分复杂、干扰物较多，且待测污染物的浓度低，因此环境样品通常要经过样品前处理后才能进行分析测定。液液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)是最常使用的样品前处理技术，尽管它们的应用非常广泛，但这些技术操作繁杂、费力，并且消耗大量的有机溶剂。微萃取技术消耗有机溶剂量少且萃取的选择性高，已逐步取代传统的样品前处理技术。固相微萃取是一种新型的，不需要溶剂的萃取技术，它集采样，浓缩，除杂，进样于一体。固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)技术受样品基质影响小，样品可不经过前处理直接进行萃取。基于固相微萃取技术的以上特点，使其可以应用于环境水样中的有机磷酸酯阻燃剂的检测。但由于有机磷酸酯的物理-化学性质相差较大，现有的涂层不能很好的满足其分析要求，因此需要发展新的涂层用于选择性萃取有机磷酸酯。
　　本研究主要内容包括：⑴采用溶胶-凝胶技术在修饰过的不锈钢丝表面制备氧化石墨烯固相微萃取涂层，对涂层进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、热重(TG)、氮气吸附脱附曲线(BET)表征，结果表明氧化石墨烯涂层均匀且紧实地涂覆在不锈钢丝表面，涂层表面比较粗糙有褶皱和孔洞，厚度约为10μm，且制备的涂层有较好的热稳定性。对影响涂层萃取效率的条件，如GO用量、萃取时间、萃取温度、盐浓度、搅拌速率、解析时间、样品体积进行优化并对材料的使用次数进行考察。在优化后的实验条件下，目标分析物在10-1×105 ng L-1的范围内表现出良好的线性(R＞0.9928)，检出限(S/N=3)在1.4-135.6 ng L-1之间。结合气相色谱-氮磷检测器，顶空固相微萃取三种环境水样中的有机磷酸酯阻燃剂，得到的加标回收率在80.5％-112.4％之间，相对标准偏差低于9.9％。结果表明该方法获得了令人满意的准确度和精密度，可以应用于环境水样中有机磷酸酯阻燃剂的检测。⑵采用溶胶-凝胶技术在修饰过的不锈钢丝表面制备氧化石墨烯/β-环糊精固相微萃取涂层，通过结合氧化石墨烯和β-环糊精两者的优点可以提高涂层的萃取效率，对涂层进行扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、热重(TG)和氮气吸附脱附曲线(BET)表征。结果表明氧化石墨烯/β-环糊精涂层成功地涂覆在不锈钢丝的表面，和氧化石墨烯涂层相比，氧化石墨烯/β-环糊精涂层表面更加粗糙，褶皱更多，其厚度约为10μm，且制备的涂层有较好的热稳定性。在优化后的萃取和解析条件下，建立一个灵敏的顶空固相微萃取-气相色谱分析方法。得到的结果显示目标分析物在10-1×105 ng L-1的范围内表现出良好的线性(R＞0.9955)，检出限(S/N=3)在1.1-60.4 ng L-1之间。结合气相色谱-氮磷检测器，顶空固相微萃取三种环境水样中的有机磷酸酯阻燃剂，得到的加标回收率在82.1％-113.9％之间，相对标准偏差低于10.4％。结果表明该方法获得了令人满意的准确度和精密度，说明该方法是可靠的，可以应用于环境水样中有机磷酸酯阻燃剂的检测。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 有机磷酸酯阻燃剂及其分析方法

1．2 固相微萃取

1．2．1 固相微萃取涂层的制备方法

1．2．2 固相微萃取涂层材料

1．2．3 固相微萃取的影响因素

1．3 固相微萃取的应用

1．3．1 在环境分析中的应用

1．3．2 在有机磷酸酯分析中的应用

1．4 选题思想

参考文献

第二章 氧化石墨烯固相微萃取涂层的制备及其在环境水样中有机磷酸酯阻燃剂分析中的应用研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和实际样品

2．2．2 仪器和色谱条件

2．2．3 氧化石墨烯固相微萃取涂层的制备

2．2．4 顶空固相微萃取过程

2．3 结果与讨论

2．3．1 固相微萃取涂层的表征

2．3．2 萃取条件的优化

2．3．3 方法的性能评价和实际样品分析

2．4 结论

参考文献

第三章 氧化石墨烯／β-环糊精固相微萃取涂层的制备及其在环境水样中有机磷酸酯阻燃剂分析中的应用研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂和实际样品

3．2．2 仪器和色谱条件

3．2．3 氧化石墨烯／β-环糊精溶胶-凝胶固相微萃取涂层的制备

3．2．4 顶空固相微萃取过程

3．3 结果与讨论

3．3．1 固相微萃取涂层的表征

3．3．2 萃取条件的优化

3．3．3 方法的性能评价和实际样品分析

3．4 结论

参考文献

作者在攻读硕士期间已发表和待发表的论文

致谢