化学键合硅胶在汞形态分析中应用

论文摘要

汞及其化合物对环境和人体健康存在严重危害,而且不同形态的汞也表现出迥异的生物活性和毒性。汞有无机汞、甲基汞、乙基汞、苯汞等多种形态,其中甲基汞的毒性最大,它通常存在于环境和生物体中,并且可以通过食物链传递在生物体中积累,最终危害人体健康。不同形态的汞通常同时存在于环境或生物体中且含量较低,因此建立快速、灵敏的汞形态分析方法而不单纯测定汞的总量对正确阐述和评价汞化合物的环境危害具有重要的学术价值和实践意义。本文首先用正硅酸乙酯与活化硅胶进行硅烷化反应,然后利用硅烷试剂与二苯卡巴腙反应合成了二苯卡巴腙键合硅胶,该键合硅胶作为固相萃取剂对汞形态分离富集起着决定性的作用。然后利用硫代米氏酮作为显色剂,建立了一种可同时测定无机汞和甲基汞的分光光度法,用此方法考察了二苯卡巴腙键合硅胶对无机汞和甲基汞的静态吸附情况。最后,将二苯卡巴腙键合硅胶填充到固相萃取微柱中,利用流动注射-冷蒸气发生原子荧光联用技术考察了键合硅胶对汞形态的动态吸附分离情况,并应用该技术测定了实际鱼肉样品中甲基汞的含量。实验结果表明二苯卡巴腙键合硅胶对无机汞的最大静态吸附量可达到53 mg·g-1,对甲基汞的静态吸附量可达到45 mg·g-1。在不同的pH值下,二苯卡巴腙键合硅胶对无机汞和甲基汞的富集量不同:在pH 4下,无机汞和甲基汞都有很好的富集效果;随着pH的增加,无机汞的富集量越来越少,在pH 8几乎不富集,而甲基汞的富集量在pH 6-9区间达到最大吸附量,所以可以通过调节pH值实现了无机汞和甲基汞的在线动态分离富集。本方法简便快速,一小时内能分析30个样品。利用流动注射-冷蒸气发生原子荧光联用技术,二苯卡巴腙键合硅胶富集无机汞和甲基汞后的检出限分别为0.036μg·L-1和0.025μg·L-1,该方法成功用于鳕鱼、国产小黄鱼、肉鲳以及生鱼片等实际样品中甲基汞含量的测定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 汞的污染与危害
• 1.1.1 汞的污染
• 1.1.2 汞对人类的危害
• 1.1.3 汞的甲基化
• 1.2 汞的形态分析
• 1.2.1 汞的形态分析分离富集技术
• 1.2.2 汞的形态分析技术
• 1.3 基于硅胶的痕量金属元素固相萃取
• 1.3.1 硅胶性质
• 1.3.2 硅胶改性
• 1.3.3 化学键合反应的类型
• 1.3.4 化学键合硅胶的性质
• 1.3.5 化学键合硅胶的特点
• 1.3.6 化学键合硅胶在痕量金属分离富集中的应用
• 1.4 选题目的及意义
• 第二章 试验部分
• 2.1 原料、药品、仪器与设备
• 2.1.1 试剂与原料
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 化学键合硅胶的制备
• 2.2.1 硅胶的活化
• 2.2.2 键合硅胶的制备
• 2.2.3 键合硅胶的稳定性测试
• 2.3 化学键合硅胶对汞形态的静态吸附研究
• 2.3.1 可见分光光度法显色条件选择
• 2.3.2 静态吸附影响因素研究
• 2.4 化学键合硅胶对汞形态的动态分离富集研究
• 2.4.1 填充微柱的准备
• 2.4.2 流动注射-冷蒸气发生原子荧光在线联用仪器参数的选择
• 2.4.3 动态分离富集的影响因素研究
• 2.5 基于化学键合硅胶的流动注射-原子荧光在线联用技术在汞形态分析中的应用
• 2.5.1 标准曲线的绘制
• 2.5.2 干扰离子对富集的影响
• 2.5.3 样品测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 化学键合硅胶的制备
• 3.1.1 键合硅胶的合成方法和原理
• 3.1.2 键合硅胶的红外光谱
• 3.1.3 键合硅胶的稳定性测试
• 3.2 化学键合硅胶对汞形态的静态吸附研究
• 3.2.1 可见分光光度法显色条件选择
• 3.2.2 化学键合硅胶对汞形态的静态吸附
• 3.3 流动注射-冷蒸气发生原子荧光在线联用仪器参数的选择
• 3.3.1 流动注射分析在线富集方法
• 3.3.2 填充微柱的制备
• 3.3.3 流动注射流路设计
• 3.3.4 原子荧光仪器参数的选择
• 3.4 基于化学键合硅胶的动态分离富集的影响因素研究
• 3.4.1 pH值及缓冲体系对富集分离的影响
• 3.4.2 洗脱剂的选择
• 3.4.3 洗脱剂盐酸流速的影响
• 3.4.4 样品流速对富集的影响
• 3.4.5 富集时间的影响
• 3.5 基于化学键合硅胶的流动注射-原子荧光在线联用技术在汞形态分析中的应用
• 3.5.1 检出限、线性关系和精密度等分析性能
• 3.5.2 体系抗干扰能力研究
• 3.5.3 样品测定
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢