新型多孔萃取介质的制备及其在环境监测和食品分析中的应用研究

【摘要】基于吸附剂的萃取方法是样品前处理的重要手段之一,而发展具有高吸附容量、制备简单、经济的萃取介质并结合适当的萃取方式是该方法的热点研究方向。由于有机多孔整体材料具有制备简单、较高的比表面积、较快的传质速率以及丰富的化学性质等优点,囚此将其作为萃取介质在样品前处理中有着良好的应用前景。除了性能优良的萃取介质,还需结合合适的萃取方式才能实现对目标化合物的有效萃取。在现有的萃取方式中,搅拌饼固相萃取(stircakesorptiveextraction,SCSE)集萃取、净化、富集为一体,具有操作简便、优良的使用寿命和环境友好等特点；另外,无支撑体纤维固相微萃取(substratelessfiberbasedsolidphasemicroextraction,SLFBSPME)避免了传统固相微萃取(SPME)纤维制备萃取涂层时,繁琐的涂敷过程,同时也提高了纤维的使用寿命。已有的研究表明,上述萃取方式都有着巨大的应用潜力。因此,本研究制备了四种新型多孔整体材料萃取介质,并结合SCSE和SLFBSPME两种萃取方式,与其它高灵敏分离检测手段联用,建立环境水样中苯酚类污染物、苯并咪唑类兽药残留以及食品样品中对羟基苯甲酸酯类防腐剂、苏丹红染料的快速分离分析方法。具体研究内容如下：1.在热引发的作用下,制备了以烯丙基硫脲为单体,二乙烯基苯为交联剂的聚(烯丙基硫脲-co-二乙烯基苯)整体材料并将其作为SCSE的萃取介质(SCSE-ATDB),考察了不同单体、交联剂、致孔剂组成对苯酚类化合物萃取性能的影响。利用元素分析、红外光谱、电镜扫描、孔径分析等多种表征手段对材料结构进行表征。同时,将SCSE-ATDB与高效液相色谱/二极管阵列检测器(HPLC/DAD)联用,优化包括萃取时间、解吸时间、基底pH值和离子强度等萃取条件,在最佳实验条件下,建立了环境水样中痕量苯酚类污染物的高灵敏分析方法。结果表明,所建方法对水样中六种苯酚类污染物检测的检出限(LOD,S/N=3)在0.18μg/L-0.90μg/L之间,定量限(LOQ,S/N=10)在0.59μg/L-2.97μg/L之间。方法的线性相关性良好,能够实现对目标物的有效萃取。最后将所建方法成功地应用于三种实际环境水样中痕量苯酚类污染物的分析检测中,并取得了较为满意的样品加标回收率和良好的方法重现性。2.以氯化-1-对乙烯基苄基-3-甲基咪唑离子液体(VBMI)为单体,二乙烯基苯为交联剂“原位”聚合得到基于聚离子液体整体材料的固相萃取搅拌饼(SCSE-PILM)。由于该萃取介质中含有丰富的功能基团,能够提供多重萃取作用力。研究证实了SCSE-PILM不仅可以通过氢键、偶极-偶极作用力有效萃取极性的苯胺类化合物,也可通过π-π作用和疏水作用萃取中性的对羟基苯甲酸酯类(PBs)化合物,另外可通过阴离子交换作用实现对无机阴离子的萃取。同时,研究还建立了能够有效检测果汁、酱油样品中对羟基苯甲酸酯类防腐剂含量的分析方法。所建方法对PBs的线性范围在2.0μg/L-200.0μg/L之间,线性相关性良好,LOD和LOQ分别为0.11μg/L-0.33μg/L和0.37μg/L-1.10μg/L,实际样品加标回收率在61.2%-103.0%之间,日内和日间平行实验的RSD均低于11%,实验结果表明所建方法具有较好的实用性。3.为了有效萃取环境水样和食品中苯并咪唑类污染物,制备了基于聚(1-烯丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺-co-二乙烯基苯)聚离子液体整体材料的SCSE(SCSE-AMMDB)。对其制备条件和萃取条件进行优化。在此基础上,建立了可对蜂蜜、牛奶样品和环境水样中苯并咪畔类兽药残留进行有效检测的分离分析方法。所建方法在三种基底下线性范围较宽,线性相关性良好,LOD和LOQ分别为0.020μg/L-0.100μg/L和0.068μg/L-0.340μg/L,加标回收率在70.2%-115.0%之间,方法的重现性良好,LOD和LOQ远低于各国规定的最大残留限量(MRL),能满足牛奶、蜂蜜等样品以及环境水样中苯并咪唑类残留的检测要求。4.为了提高萃取速度,无支撑体纤维固相微萃取作为一种新型的萃取方式被引入到样品预处理中。木研究以乙烯基咪唑和甲基丙烯酸十八烷基酯为混合单体,制备了基于整体材料的无支撑体固相微萃取纤维(SLFBSPME)。选择苏丹红染料为目标物,与HPLC/DAD联用,考察了制备条件和萃取条件对萃取效果的影响。在最佳实验条件下,建立了番茄酱和鸭蛋黄样品中苏丹红染料的快速灵敏分析方法,并应用于实际样品的检测中。所建方法对苏丹红染料的LOD和LOQ分别在0.14μg/L-2.17μg/L和0.45μg/L-7.17μg/L之间,加标回收率在60.8%-120.2%之间。研究结果表明,所建方法线性范围宽,重现性好。同时,SLFBSPME具有操作简便、快速、成本低、灵敏度高和环境友好等特点,有良好的应用前景。
【作者】王玉磊；
【导师】黄晓佳；
【作者基本信息】厦门大学，环境科学，2014，硕士
【关键词】有机多孔整体材料；搅拌饼固相萃取；无支撑体纤维固相微萃取；聚离子液体；聚(烯丙基硫脲-co-二乙烯基苯)；聚(氯化-1-对乙烯基苄基-三甲基咪唑-co-二乙烯基苯)；聚(1-烯丙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺-co-二乙烯基苯)；聚(乙烯基咪唑-co-甲基丙烯酸十八烷基酯-co-二乙烯基苯)；

【参考文献】
[1]崔伟.基于SuperMap Objects的焉耆盆地地下水信息管理与分析系统研究[D].新疆农业大学,农业机械化工程,2012,硕士.
[2]王霜.目的论视角下的酒店宣传册的汉英翻译[D].吉林财经大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[3]秦岩.4D83轿车柴油机微粒捕集器工作特性及再生控制策略研究[D].吉林大学,动力机械及工程,2014,硕士.
[4]高德健.我国木本生物柴油产业布局研究[D].北京林业大学,林业经济管理,2014,博士.
[5]蒋镌.VEGF、SMRP、HE4及CA125的检测在卵巢癌诊治监测中的价值[D].苏州大学,临床妇产科,2014,硕士.
[6]周庆礼.K公司生产业务流程优化研究[D].广东工业大学,工商管理,2013,硕士.
[7]王敏.言语实践观照下的初中语文阅读教学设计研究[D].宁波大学,课程与教学论,2014,硕士.
[8]乔力伟.客运站候车大厅应急条件下人员疏散能力研究[D].西南交通大学,安全技术及工程,2012,硕士.
[9]窦有权.小龙潭和胜利褐煤的分级萃取与热溶解聚[D].中国矿业大学,化学工程与技术,2014,硕士.
[10]赵拓.《史记》货币思想的研究[D].吉林财经大学,金融学,2014,硕士.
[11]翁雪梅.浙江鞋业的国际竞争力分析[D].浙江工业大学,国际贸易学,2012,硕士.
[12]吴慧.关于中职生《计算机应用基础》课程教学现状的分析及改进对策研究[D].内蒙古师范大学,现代教育技术（专业学位）,2012,硕士.
[13]朱洋丽.废纸碎解节能工程技术的探索[D].浙江理工大学,轻工技术与工程（专业学位）,2014,硕士.
[14]张高.新疆中天山野生种子植物区系及植被研究[D].新疆师范大学,自然地理学,2013,硕士.
[15]徐长勇.N公司精益六西格玛制造体系的改进[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[16]孙永杰.政府管理突发公共事件舆情研究[D].青岛大学,行政管理,2013,硕士.
[17]游峰,王东瑞,李欣欣,党志敏,胡国华.SEBS/石墨烯纳米复合材料的制备及界电性能研究[A].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2012:3.
[18]郝庆锋.基于J2EE架构和XML流技术的短消息系统的研制[D].武汉理工大学,2005.
[19]赵建国.汪曾祺小说创作观研究[D].扬州大学,文艺学,2011,硕士.
[20]雷杨.电力传动设备三相电能信号实时采集与处理系统开发[D].西安建筑科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[21]张硕,高宏,李建中,邹兆年.不确定图数据库中高效查询处理[J].计算机学报,2009,10:2066-2079.
[22]沙德敏.信息技术与数学教学有效整合的研究[D].东北师范大学,现代教育技术,2012,硕士.
[23]申崇渝,徐征,赵谡玲,黄清雨.LED蓝光泄露安全性研究[J].光谱学与光谱分析,2014,02:316-321.
[24]王国权,余群,卜云龙,于德年,王彩梅.秸秆捡拾打捆机设计及捡拾器的动力学仿真[J].农业机械学报.2001(05)
[25]李利娟.影子银行监管制度研究[D].华中师范大学,民商法学,2014,硕士.
[26]薛锦霞.“以德为先”的管理智慧及其现代价值[D].苏州大学,应用心理学,2003,硕士.
[27]曹问.加强高校学生党建工作论[D].西南师范大学,学科教学,2004,硕士.
[28]卢凯,徐建闽,郑淑鉴,王世明.协调控制子区快速动态划分方法研究[J].自动化学报,2012,02:279-287.
[29]席运江.基于系统观点的企业营销知识管理系统分析与设计[D].大连理工大学,2002.
[30]孙佳.信息安全芯片的低功耗后端设计研究[D].复旦大学,集成电路工程,2012,硕士.
[31]张闵.石墨烯基直接甲醇燃料电池电催化材料的研究[D].湖北大学,2012.
[32]叶建平.受贿罪若干问题探析[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[33]陈宇铮,汤仲喆,倪云峰,范聪玲,陈庆章.基于RFID的冷链物流监测系统的设计[J].计算机应用与软件,2013,02:263-265+291.
[34]张秋燕.视黄酸受体α在胆管癌发生发展中的作用及机理研究[D].厦门大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[35]董勇艳.自由的度：关于诗歌翻译原则的思考[D].云南大学,英语语言文学,2012,硕士.
[36]刘红霞.建筑施工单位项目部利益分配激励机制研究[D].郑州大学,建筑与土木工程（专业学位）,2012,硕士.
[37]邢春瑶.CDK8和β-catenin在宫颈鳞状细胞癌中的表达及临床意义[D].吉林大学,临床医学（专业学位）,2014,硕士.
[38]张开强.中子入射Gd核反应全套微观数据的理论计算[D].西北大学,理论物理,2013,硕士.
[39]赵健伍.抽头电感型单级升压逆变器及其电机驱动应用研究[D].南京航空航天大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[40]尚玲,达钰鹏,张蓬涛.城市建设用地规模预测模型探讨——以河北省邢台市为例[J].中国农学通报,2014,32:154-158.
[41]牛利勇.纯电动公交充电系统关键技术研究[D].北京交通大学,2009.
[42]秦建.基于组合模式的决策支持系统模型库的研究[D].西南农业大学,2005.
[43]苏来.GLP质量管理体系下一般毒性试验管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[44]魏巍.稳健设计在低剪力墙抗剪强度分析中的应用[D].大连理工大学,防灾减灾及防护工程,2003,硕士.
[45]陈曦.中美青少年品德教育内容与方式比较研究[D].中北大学,思想政治教育,2013,硕士.
[46]董薇.完善我国个人所得税制度的思考[D].吉林大学,财政学,2013,硕士.
[47]张伯明,吴文传,郑太一,孙宏斌.消纳大规模风电的多时间尺度协调的有功调度系统设计[J].电力系统自动化,2011,01:1-6.
[48]管政.CRM的“钱”途[N].计算机世界,2002-12-09D12.
[49]高伟.基于动态自由冷却的四季空调系统研究[D].河北科技大学,化工过程机械,2013,硕士.
[50]戴株荫,王越.玉米果穗物理机械特性对剥皮装置工作性能的影响[J].农业机械学报.1992(04)