聚合物/氧化锆基质阳离子交换固相萃取填料的研制及应用

论文摘要

固相萃取技术是20世纪70年代发展起来的一种样品前处理技术，具有操作简便、快速、富集倍数高、重现性好、有机溶剂用量少、易于实现自动化操作等特点，在相关领域得到广泛的应用。吸附剂是固相萃取技术的核心，吸附剂既要具有较高的选择性及较强的富集能力，又要有良好的机械强度和耐酸碱性能。为了扩大固相萃取吸附剂的使用范围，多功能复合材料吸附剂的制备受到分析工作者的重视。本文制备了二氧化锆微球，并用硅烷偶联剂处理得到乙烯基二氧化锆。通过自由基聚合，苯乙烯、二乙烯基苯与二氧化锆颗粒表面乙烯基反应，将交联聚苯乙烯包覆在锆胶表面上；再经硫酸磺化，制得聚合物/氧化锆阳离子交换固相萃取柱填料。采用XRD、FT-IR和SEM手段对合成材料时的中间产物及最终产物的结构、组成及形貌进行了分析与测试。以自制的聚合物包覆氧化锆基质阳离子交换固相萃取填料为固相萃取小柱吸附剂，与高效液相色谱联用，测试水中磺胺甲基嘧啶和磺胺二甲基嘧啶及奶粉中三聚氰胺的含量。在0.005mg/L～0.025mg/L范围内，磺胺甲基嘧啶和二甲基嘧啶浓度与色谱峰面积线性关系良好，相关系数（R2）分别为0.9904和0.9976。样品测定结果：湖水中两种物质的含量分别为0.0042mg/L和0.0034mg/L；相对标准偏差分别为1.06%～3.57%和2.42%～5.05%；回收率范围分别为86.07%～100.3%和90.83%～99.70%；最低检出限分别为0.0022mg/L和0.0026mg/L；自制小柱对磺胺嘧啶具有良好的萃取效果。在0.2～1.6mg/L范围内，奶粉中三聚氰胺含量与峰面积呈良好的线性关系，相关系数（R2）为0.9987；测定结果的相对标准偏差为5.78%；萃取率为85.5%；最低检出限为0.095mg/Kg；自制小柱对三聚氰胺有良好的吸附性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 固相萃取概况
• 1.2 固相萃取装置
• 1.2.1 固相萃取柱
• 1.2.2 固相萃取盘
• 1.3 固相萃取操作模式
• 1.4 固相萃取分离模式
• 1.4.1 正相固相萃取
• 1.4.2 反相固相萃取
• 1.4.3 离子交换固相萃取
• 1.5 固相萃取材料类型
• 1.5.1 键合硅胶固相萃取材料
• 1.5.2 无机基质固相萃取填料
• 1.5.3 有机聚合物基质固相萃取填料
• 1.5.4 混合型固相萃取填料
• 1.6 固相萃取与高效液相色谱关系
• 1.7 氧化锆基质固相萃取填料
• 1.8 固相萃取应用
• 1.8.1 固相萃取在环境分析中的应用
• 1.8.2 固相萃取在药物分析中应用
• 1.8.3 固相萃取在食品分析中的应用
• 1.9 本文的主要工作和意义
• 2 实验部分
• 2.1 试剂与仪器
• 2.1.1 主要原料与试剂
• 2.1.2 实验设备与仪器
• 2.2 溶液的配制
• 2.3 聚合物包覆氧化锆基质阳离子固相萃取小柱制备
• 2.3.1 二氧化锆微球的制备
• 2.3.2 乙烯基二氧化锆的制备
• 2.3.3 交联聚苯乙烯包覆二氧化锆的制备
• 2.3.4 交联聚苯乙烯包覆氧化锆阳离子交换材料的制备
• 2.3.5 固相萃取小柱制备
• 2.4 聚合物/氧化锆基质固相萃取填料磺化度的测定
• 2.4.1 氢氧化钠溶液的标定
• 2.4.2 盐酸溶液的标定
• 2.4.3 磺化度的测定
• 2.5 固相萃取-高效液相色谱测定水中磺胺嘧啶
• 2.5.1 标准溶液的配制
• 2.5.2 样品测试
• 2.5.3 液相色谱条件
• 2.5.4 工作曲线绘制
• 2.6 固相萃取-高效液相色谱测定奶粉中三聚氰胺
• 2.6.1 色谱条件
• 2.6.2 工作曲线的绘制
• 2.6.3 样品测定
• 3 结果与讨论
• 3.1 氧化锆的结构分析及粒子形貌观察
• 3.2 乙烯基氧化锆的结构表征及成分分析
• 3.2.1 乙烯基氧化锆结构表征
• 3.2.2 乙烯基氧化锆元素分析
• 3.2.3 乙烯基氧化锆沉降分析
• 3.2.4 水对氧化锆表面偶联效果的影响
• 3.3 交联聚合物包覆氧化锆微球结构表征及性能分析
• 3.3.1 交联聚合物包覆氧化锆微球的结构表征
• 3.3.2 交联聚合物包覆氧化锆微球的形貌观察
• 3.4 磺化物结构表征及元素分析
• 3.5 磺化度测定结果
• 3.6 磺胺嘧啶测定结果
• 3.6.1 磺胺甲基嘧啶和磺胺二甲基嘧啶测定条件选择
• 3.6.2 磺胺甲基嘧啶和磺胺二甲基嘧啶工作曲线的绘制
• 3.6.3 磺胺甲基嘧啶和磺胺二甲基嘧啶的最低检出限
• 3.6.4 方法精密度
• 3.6.5 样品测定结果
• 3.6.6 方法回收率
• 3.7 奶粉中三聚氰胺的测定结果
• 3.7.1 样品测定结果
• 3.7.2 三聚氰胺工作曲线
• 3.7.3 方法的精密度及小柱萃取率
• 3.7.4 最低检出限
• 3.8 自制小柱与商品小柱性能比较
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢