氧化石墨烯固相萃取-分散液液微萃取联用技术分析痕量阿特拉津的研究

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阿特拉津(atrazine),又称莠去净,以其杀草谱较广、高效低毒的特性在世界范围内得到了广泛的应用。但是阿特拉津存在着潜在的致癌风险,因此发展高效灵敏准确的阿特拉津检测方法具有重要意义。由于环境水体中三嗪类农药的浓度很低,同时存在多种干扰物质,常规的监测分析方法操作繁杂,试剂消耗量大,且检测能力常常难以满足要求。因此,有必要在检测前对样品进行分离富集处理,以提高检出能力和结果准确性。  固相萃取是广泛采用的样品前处理技术。吸附剂是该技术的核心。氧化石墨烯比表面积大,含有大量羟基、羧基、环氧基、羰基等基团,是一种优良的吸附剂。磁性纳米材料具有超顺磁性,借助外加磁场可实现快速的固液相分离。  本文合成了磁性氧化石墨烯纳米材料,研究了其对阿特拉津的吸附性能。以该材料为吸附剂,建立了固相萃取-分散液液微萃取-气相色谱/质谱法(SPE-DLLME-GC/MS)分析测定水中阿特拉津的新方法,评估了它的分析性能,并将该方法成功应用于环境水样阿特拉津的测定。  本论文主要内容包括以下几部分:  1.介绍了本研究工作的研究背景和意义,综述了环境样品阿特拉津目前常用的前处理技术和检测方法,并简介了氧化石墨烯的性质及其在环境分析中的应用。  2.采用改进Hummer法合成氧化石墨烯,后采用化学共沉淀法在GO表面负载Fe3O4粒子,制备磁性氧化石墨烯(MGO)。以红外光谱仪、透射电镜、磁强计对合成的磁性纳米材料进行表征。并考察了MGO对阿特拉津的吸附性能。结果表明:合成的MGO纳米材料带有GO的片状结构的特征,负载的Fe3O4粒径约为20nm,饱和磁化强度为29.76emu/g。材料对阿特拉津的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附动力学符合准二级动力学。  3.优化了MGO固相萃取水中的阿特拉津的各种萃取条件,如萃取时间、pH值、洗脱剂类型、洗脱剂用量、洗脱时间等。  4.优化了分散液液微萃取水中阿特拉津的影响因素,包括萃取剂的类型及用量,水样pH,盐浓度等,分散剂采用固相萃取中的洗脱液。  5.在优化的分离富集条件下,建立了以MGO为吸附剂的固相萃取-分散液液微萃取-气相色谱/质谱法分析环境水样痕量阿特拉津的方法,并进行方法性能考察和应用。结果显示,该方法富集倍数达1033,水样中阿特拉津在0.05-50.0μg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数大于0.999。方法检出限为0.2ng/L,定量限为0.75ng/L。方法加标回收率为87.6%-113.0%,RSD在4.23%-14.96%之间。本方法具有富集倍数高、检出限低、速度快、操作简单、有机溶剂用量少、回收率和重现性较好的优点,适于各类实际环境水样中痕量阿特拉津的检测。
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