温度控制离子液体微富集技术在环境分析化学中的应用研究

论文摘要

分散液相微萃取是近年来发展起来的一种新型样品前处理技术,该技术集采样、萃取和浓缩于一体,具有高富集效率、操作简单、分析时间短、灵敏度高、需要有机溶剂量少等优点。但是,该方法通常采用氯苯、四氯化碳等有毒有机溶剂作为萃取剂,不仅对环境造成二次污染,而且对操作人员的身体健康产生不良的影响。因此,本论文通过查阅大量的文献资料,设计构建了基于离子液体的温度控制分散液相微萃取技术,该技术采用无挥发性对环境友好的离子液体作为萃取剂,以温度作为驱动力来萃取富集环境污染物。与传统的分散液相微萃取技术相比,该技术以绿色溶剂替代了传统的挥发性有毒有机溶剂,是一种很好的绿色样品前处理技术,理论上具有较好的应用前景。建立了分析检测酚类物质、芳香胺、多环芳烃、阿特拉津、氰草津、西玛津、双酚A、壬基酚、辛基酚的新方法。论文分为六章:第二章详细研究了温度控制离子液体分散液相微萃取技术与高效液相色谱联用分析检测2,4-二硝基苯酚、2-氯酚、2-萘酚、2,4-二氯酚四种酚类化合物。实验以1-辛基3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C8MIM][PF6]）作为萃取剂,对影响微萃取富集效率的条件:萃取剂体积、样品溶液酸度、萃取时间、溶解温度、离心时间和盐效应等进行了优化。在最佳条件下,该方法线性范围为1.0-100μg L-1,相对标准偏差为2.1-7.2%,检测限为0.27-0.68μg L-1。与其他萃取方法相比,该方法具有相对标准偏差小,重现性好,检测限较低等优点。第三章重点研究了离子液体中不同阴离子对温度控制离子液体分散液相微萃取技术萃取环境水样中五种芳香胺富集能力的影响。通过一系列实验设计对可能影响因素进行了优化,实验结果表明,不同的阴离子对萃取效率影响很大,可能与离子液体中较小的阴离子与芳香胺之间氢键的大小、离子液体的溶解度有关。在最佳萃取条件下,该方法中2,4-二硝基苯胺、2-氯苯胺、N,N-二甲基苯胺的线性范围为1.0-100μg L-1,甲萘胺和二乙基苯胺的线性范围为1.5-150μg L-1,检测限为0.39-0.63μg L-1,环境水样的加标回收率为92.2-119.3%。第四章以1-辛基3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[C8MIM][PF6]）为萃取剂,以多环芳烃为目标分析物,开发了一种分析检测多环芳烃的新方法,研究了离子液体中不同烷基对富集性能的影响。结果表明,在最佳条件下,不同烷基及其链长对富集性能有明显的影响,[C8MIM][PF6]对所选择的目标分析物有较好的富集性能,该方法的线性范围为0.5-100μg L-1,检测限为0.005-0.88μg L-1,环境水样的加标回收率为85.0-115%。第五章详细研究了温度控制离子液体分散液相微萃取体系在三嗪类除草剂的萃取富集方面的应用,建立了测定环境水样中三嗪类除草剂的痕量分析方法。在最佳的条件下,该方法的相关系数为0.9938-0.9965,检测限为0.005-0.06μg L-1,环境水样加标回收率为85.1-100%。第六章详细考察了温度控制离子液体分散液相微萃取与高效液相-荧光联用技术对双酚A,壬基酚,辛基酚的萃取性能的影响,创新点为选择的荧光检测器有效地克服了离子液体对实验的干扰。该方法的检测限为0.005-0.06μg L-1,最后将所建立的分析方法应用于测定四种环境水样,获得了令人满意的结果,样品加标回收率为82.8-114.0%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 分散液相微萃取的兴起及发展
• 1.1.1 分散液相微萃取的兴起
• 1.1.2 分散液相微萃取的发展方向
• 1.2 选题思想与研究内容
• 第二章 温度控制分散液相微萃取-高效液相联用技术萃取环境水样中的酚类物质
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与仪器
• 2.1.2 实验步骤
• 2.1.3 实际水样
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 色谱分离条件的选择
• 2.2.2 离子液体体积对富集效率的影响
• 2.2.3 溶解温度对富集效果的影响
• 2.2.4 萃取时间对富集效率的影响
• 2.2.5 样品溶液酸度对富集效果的影响
• 2.2.6 溶液中有机溶剂对富集效率的影响
• 2.2.7 离心时间对萃取效率的影响
• 2.2.8 盐效应对萃取效率的影响
• 2.2.9 方法参数
• 2.2.10 水样分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 温度控制分散液相微萃取-高效液相色谱联用技术萃取环境水样中的芳香胺
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂与仪器
• 3.1.2 实验步骤
• 3.1.3 实际水样
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 色谱分离条件的选择
• 3.2.2 离子液体阴离子对萃取效率的影响
• 3.2.3 离子液体体积对萃取效率的影响
• 3.2.4 乙腈含量对萃取效率的影响
• 3.2.5 样品溶液酸度对萃取效率的影响
• 3.2.6 溶解温度对萃取效率的影响
• 3.2.7 萃取时间对萃取效率的影响
• 3.2.8 离心时间对萃取效率的影响
• 3.2.9 离子强度对萃取效率的影响
• 3.2.10 方法参数
• 3.2.11 水样分析
• 3.3 小结
• 第四章 温度控制离子液体分散液相微萃取与高效液相联用技术萃取环境水样中的多环芳烃
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 4.1.2 实验步骤
• 4.1.3 实际水样
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 色谱分离条件的选择
• 4.2.2 离子液体种类对萃取效率的影响
• 4.2.3 离子液体体积对萃取效率的影响
• 4.2.4 溶解温度对萃取效率的影响
• 4.2.5 样品溶液酸度对萃取效率的影响
• 4.2.6 异丙醇含量对萃取效率的影响
• 4.2.7 萃取时间对萃取效率的影响
• 4.2.8 离心时间对萃取效率的影响
• 4.2.9 离子强度的选择
• 4.2.10 方法参数
• 4.2.11 实际水样分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 温度控制离子液体分散液相微萃取技术萃取环境水样中三嗪类除草剂
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 试剂与仪器
• 5.1.2 实验步骤
• 5.1.3 实际水样
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 色谱分离条件的选择
• 5.2.2 离子强度对萃取效率的影响
• 5.2.3 离子液体体积对萃取效率的影响
• 5.2.4 溶解温度对萃取效率的影响
• 5.2.5 样品溶液酸度对萃取效率的影响
• 5.2.6 萃取时间对萃取效率的影响
• 5.2.7 离心时间对萃取效率的影响
• 5.2.8 方法参数
• 5.2.9 实际环境水样分析
• 5.3 小结
• 第六章 温度控制离子液体分散液相微萃取技术测定环境水样中的双酚A，壬基酚，辛基酚
• 6.1 材料和方法
• 6.1.1 试剂与仪器
• 6.1.2 实验步骤
• 6.1.3 实际水样
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 色谱分离条件的选择
• 6.2.2 离子液体体积对萃取效率的影响
• 6.2.3 溶解温度对萃取效率的影响
• 6.2.4 样品溶液酸度对萃取效率的影响
• 6.2.5 萃取时间对萃取效率的影响
• 6.2.6 离心时间对萃取效率的影响
• 6.2.7 离子强度的影响
• 6.2.8 方法参数
• 6.2.9 实际水样分析
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录