固化单宁树脂分离富集—原子吸收法测定痕量贵金属的研究

论文摘要

随着科学技术的发展,在进行地质、环境、生物等样品中痕量金属元素的测定时,要求的检测限越来越低,虽然火焰原子吸收分光光度法具有很高的灵敏度,但要直接测定这些样品中的痕量组分却很困难,这是因为,一方面,样品本身所含待测组分的含量低于分析方法的灵敏度;另一方面样品组成复杂,存在基体干扰。因此在实际样品分析中,往往需要借助分离富集的手段来提高分析方法的灵敏度和选择性。本论文在查阅大量中外文献资料的基础上,应用曼尼希反应将单宁酸固定在苯乙烯-二乙烯苯共聚物上,制备了一种新型固化单宁大孔吸附树脂,运用原子吸收光谱法为检测手段,分别研究了金、钯、银等贵金属离子在固化单宁树脂上的分离富集行为,由此建立了简单、准确、高效、高选择性、高灵敏度的分析痕量贵金属离子的新方法。全文共分四章,研究的主要内容如下:第一章:综述了近年来化学分离富集技术尤其是吸附材料在分析检测贵金属中的研究与应用。重点介绍了植物单宁的化学结构特性及其与金属离子络合的性能,以及含植物单宁的功能高分子材料的合成方法和研究进展等。第二章:应用曼尼希反应将植物单宁固定在大孔吸附树脂上,制备出一种新型固化单宁大孔吸附树脂,并对其进行了透射电镜和红外光谱的表征。以AAS为检测手段,系统地研究了固化单宁树脂在静态条件下对贵金属钯的吸附性能,详细考察了钯在固化单宁树脂上的吸附动力学、最佳酸度和吸附容量。方法应用于工业催化剂样品中痕量钯的测定,回收率在99%100%之间,对Pd2+的检出限为0.122μg·mL-1。相对标准偏差为2.69% （ n = 7,ρ= 6μg·mL-1 ）。实验证明此法具有简便、灵敏的特点。第三章:采用火焰原子吸收光谱法作为检测手段,研究了新型固化单宁树脂在动态条件下对矿样中痕量金的吸附性能。在选定的pH条件下实现了痕量金的选择性分离和测定。该方法线性范围为0.1 20.0μg·mL-1;线性回归方程A = 0.0518·c + 0.0013 （ c:μg·mL-1,r = 0.9997）;检出限（3σ,n = 11）为2.43 ng·mL-1;相对标准偏差为2.6%。方法应用于铅锌矿样中痕量金的测定,加标回收率在96.4% 100.4%之间,结果满意。第四章:以新型固化单宁树脂为固定相,填充自制的PTFE微柱,接入FI流路,AAS作为检测手段,系统地研究了动态条件下新型固化单宁树脂对贵金属元素银的吸附性能;对影响银的在线吸附和洗脱的主要因素进行了详细考察,并确定了最佳的吸附和解脱条件;最后,将提出的方法应用于实际铅锌矿样中痕量银的测定,结果满意。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 贵金属离子的测定方法
• 1.2 分离富集技术在测定贵金属中的应用
• 1.2.1 沉淀分离法
• 1.2.2 萃取分离法
• 1.2.3 色谱分离法
• 1.2.4 离子交换与吸附分离法
• 1.3 新型吸附材料—固化单宁大孔吸附树脂
• 1.3.1 植物单宁的化学结构与特性
• 1.3.2 单宁与金属离子络合性能
• 1.3.3 含植物单宁功能高分子材料的合成方法
• 1.3.4 以植物单宁为原料的吸附材料的研究进展
• 1.4 本论文的研究思路
• 第2章 新型固化单宁树脂的合成及其对痕量钯的吸附性能研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 仪器设备与试剂
• 2.1.2 固化单宁树脂的合成方法
• 2.1.3 分析方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 固化单宁树脂的表征
• 2.2.2 酸度对吸附的影响
• 2.2.3 富集时间和温度对吸附的影响
• 2.2.4 静态饱和吸附容量
• 2.2.5 洗脱液的选择及洗脱体积、洗脱时间对洗脱率的影响
• 2.2.6 固化单宁树脂重复利用实验
• 2.2.7 分析特性
• 2.2.8 共存离子的影响
• 2.2.9 样品分析
• 2.3 吸附机理的探讨
• 第3章 固化单宁树脂分离富集-火焰原子吸收法测定地质样品中的痕量金的研究与应用
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器和试剂
• 3.1.2 分析方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 介质酸度对吸附率的影响
• 3.2.2 上柱液流速对吸附率的影响
• 3.2.3 洗脱液的选择
• 3.2.4 洗脱液流速的选择
• 3.2.5 金的动态饱和吸附量
• 3.2.6 方法的线性范围、检出限与精密度
• 3.2.7 分离柱的重复性和使用寿命
• 3.2.8 干扰实验
• 3.3 实际样品的分析
• 第4章 固化单宁树脂在线分离富集-火焰原子吸收光谱法测定痕量银的研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 仪器和试剂
• 4.1.2 流动注射流路图及实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 介质酸度对银吸附率的影响
• 4.2.2 流速对银吸附率的影响
• 4.2.3 采样时间的影响
• 4.2.4 温度对银吸附率的影响
• 4.2.5 洗脱剂的选择
• 4.2.6 固化单宁树脂重复利用性能的考察
• 4.2.7 方法性能
• 4.2.8 共存离子的影响
• 4.3 分析应用
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文