玻璃萃取微球（SGMs）的研制及其对水中多环芳烃（PAHs）的萃取研究

论文摘要

固相微萃取（Solid Phase Micro-extraction, SPME）是一项上世纪90年代初兴起的绿色样品预处理技术,它集采样、萃取、富集、进样于一体,操作简便、高效、对环境友好,还易与气相色谱、液相色谱实现联用,是一项很有发展前景的技术。固相微萃取技术从出现至今经历多种形式的变化,主要出现了如Fiber-SPME, In-tube SPME, Stir Bar Sorptive Extraction（SBSE）等几种形式,特别SBSE（固定相体积≥55μL）技术实现了大体积固定相的突破,大大提高了分析灵敏度,为SPME的发展开辟了新的方向。溶胶-凝胶法是一种实验室常用制备SPME涂层的方法,它反应条件温和,易于控制,本试验以玻璃微球为支撑体,通过溶胶-凝胶法制备了涂层与支撑体键合的新型萃取头,玻璃萃取微球（Solid Glass Microspheres, SGMs）,并通过单因素试验和正交试验优化了溶胶溶液各组分的配比,考察了SGMs涂层干燥老化工艺条件。在优化条件下制备的SGMs经扫描电镜观察表面均匀,通过试验测试耐溶剂性、热稳定性良好;根据所制备萃取头的特点,结合国内外研究经验,自组装了与岛津GC-14C联用的热解吸系统（Thermal Desorption System, TDS）。利用SGMs对水中的6种PAHs进行萃取试验,通过TDS使样品脱附,由载气携带进色谱柱分析。试验考察了预柱对分离分析效果的影响,以峰面积为依据,考察了SGMs制作技术的批间重复性和批内同一性,并讨论了搅拌、萃取时间、盐效应、解吸温度、解吸时间、解吸次数对萃取效果的影响。在上述优化条件下对SGMs富集水样中6种PAHs的检测限、线性范围、相关系数、重现性进行了考察,方法检测限达到6ppt,线性范围为0.08-96ppb,峰面积标准偏差在6.65%以下,保留时间标准偏差在0.019%以下。在对实际水样的分析时加标回收率在78%-127%之间。SGMs作为一种新型萃取头的尝试,尚存很多不足,有待进一步完善。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 固相微萃取的发展
• 1.1.1 管内固相微萃取
• 1.1.2 纤维簇固相微萃取
• 1.1.3 固态吸附搅拌棒萃取
• 1.2 固相微萃取技术的应用
• 1.2.1 液态基质中的应用
• 1.2.2 气态基质中的应用
• 1.2.3 固态基质中的应用
• 1.3 固相微萃取技术涂层材料的发展
• 1.4 萃取涂层制备状况
• 1.4.1 热固化法、电沉积法、碳素基体吸附法、粘胶粘附法套管法
• 1.4.2 溶胶-凝胶法
• 1.5 固相微萃取技术的基本原理
• 1.6 影响固相微萃取萃取效率的因素
• 1.6.1 萃取温度
• 1.6.2 离子强度（盐效应）
• 1.6.3 萃取时间
• 1.6.4 搅拌
• 1.7 论文选题思想
• 2 材料与方法
• 2.1 试剂材料
• 2.2 仪器
• 2.3 容器处理
• 2.4 溶胶-凝胶法制备涂层
• 2.5 荧光分光光度法检测
• 2.6 自组装热解吸系统
• 2.6.1 气路部分
• 2.6.2 热解部分
• 2.6.3 温控部分
• 2.6.4 操作
• 2.6.5 直接进样测试
• 2.7 标准品配制
• 2.8 气相色谱分析检测
• 2.9 实际样品分析
• 3 结果与讨论
• 3.1 涂层的制备及其工艺条件优化
• 3.1.1 溶胶组分配比的优化
• 3.1.2 SGMs 的制备
• 3.1.3 干燥、老化
• 3.2 涂层材料的表征
• 3.2.1 耐溶剂性考察
• 3.2.2 耐热性考察
• 3.3 SGMs-HPLC-FLD
• 3.4 SGMs-TDS-CGC-FID
• 3.4.1 预柱的影响
• 3.4.2 Crob 保留间隙技术简介
• 3.4.3 搅拌的的影响
• 3.4.4 萃取时间的影响
• 3.4.5 盐效应的影响
• 3.4.6 解吸条件的选择
• 3.4.7 不同内径SGMs 萃取效果的比较
• 3.4.8 批内同一性
• 3.4.9 批间重复性
• 3.4.10 检测限、线性范围、相关系数、重现性的考察
• 3.4.11 实际样品的测定
• 4 结论与不足
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢