二氧化鈦納米管材料在環(huán)境污染物痕量分析中的應(yīng)用.pdf

1、TiO2納米管作為一種新型的二氧化鈦材料,其主要在傳感器、染料敏化太陽(yáng)能電池、光電催化和光催化等領(lǐng)域有比較多的應(yīng)用,在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要是光電催化和光催化等方面。基于TiO2納米管比TiO2納米顆粒具有更大的比表面積,應(yīng)具有更強(qiáng)的吸附能力。高度有序的TiO2納米管陣列是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種TiO2新型材料,具有比TiO2納米管顆粒更好的理化性質(zhì)、更大的比表面積,TiO2納米管與基底直接相連,結(jié)合非常牢固,不易脫落。TiO2納米管陣列排列

2、有序,不易團(tuán)聚。為應(yīng)用的穩(wěn)定性及其回收利用奠定了比較好的基礎(chǔ),受到了國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。但是它們?cè)诃h(huán)境分析化學(xué)方面的應(yīng)用非常少,基于其獨(dú)特的理化性質(zhì),在環(huán)境領(lǐng)域理應(yīng)發(fā)揮更大的作用,尤其是在環(huán)境污染物的高效富集與檢測(cè)方面,應(yīng)該具有更好的應(yīng)用前景。
　　 本文在大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上采用TiO2納米管及其陣列開(kāi)發(fā)了系列環(huán)境污染物的痕量分析檢測(cè)方法,提出了微固相平衡萃取(μSPEE)技術(shù),并初步研究了TiO2納米管陣列對(duì)典型環(huán)境污染物的吸

3、附機(jī)制。論文從總體上可分為四部分:
　　 第一部分綜述了固相萃取與TiO2納米管的研究進(jìn)展。
　　 第二部分對(duì)TiO2納米管作為萃取有機(jī)磷和苯甲酰脲殺蟲(chóng)劑的固相萃取吸附劑的可行性進(jìn)行了探索。以毒死蜱、甲拌磷和甲基對(duì)硫磷作為研究對(duì)象,以正己烷作為洗脫劑,以氣相色譜火焰光度檢測(cè)作為分析手段,建立了以TiO2納米管作為固相萃取劑檢測(cè)環(huán)境水樣中毒死蜱、甲拌磷和甲基對(duì)硫磷的靈敏方法。研究結(jié)果表明,TiO2納米管可以實(shí)現(xiàn)對(duì)毒死蜱、甲

4、拌磷和甲基對(duì)硫磷的高效富集,方法的檢測(cè)限對(duì)毒死蜱、甲拌磷和甲基對(duì)硫磷分別為0.11、0.014、0.0025μg L-1,環(huán)境水樣分析的加標(biāo)回收率在86.5％-115.1％之間。TiO2納米管對(duì)除蟲(chóng)脲、滅幼脲、殺鈴脲、氟蟲(chóng)脲、氟啶脲等苯甲酰脲類(lèi)殺蟲(chóng)劑也展現(xiàn)了優(yōu)越的富集性能,與高效液相色譜聯(lián)用建立的方法檢測(cè)限在0.062-0.21μg L-1之間,對(duì)四種實(shí)際環(huán)境水樣分析,加標(biāo)回收率在82-100.2％之間。
　　 第三部分對(duì)TiO

5、2納米管陣列作為高效吸附劑的可行性進(jìn)行了探索,提出了一種新型的萃取方式—微固相平衡萃取。以典型環(huán)境污染物聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、三氟氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑、六六六、DDT及其代謝產(chǎn)物、多氯聯(lián)苯作為目標(biāo)物,采用微固相平衡萃取考察了TiO2納米管陣列的吸附性能,建立了相應(yīng)的靈敏分析方法,并用實(shí)際水樣進(jìn)行了方法驗(yàn)證。研究結(jié)果表明,TiO2納米管陣列對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑、六六六、DDT及其代謝產(chǎn)物、多氯聯(lián)苯均具有很好的吸附

6、性能,建立的方法對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑的檢測(cè)限在0.018-0.070μg L-1,實(shí)際水樣加標(biāo)回收率在81.9-110.6％;六六六和DDT及其代謝產(chǎn)物的檢測(cè)限在0.0076-0.10μg L-1,環(huán)境水樣的加標(biāo)回收率在78-102.8％;多氯聯(lián)苯的檢測(cè)限在0.02-0.10μg L-1,實(shí)際水樣的加標(biāo)回收率在95.8-110.5％。
　　 第四部分采用陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲胺對(duì)TiO2納米管陣列進(jìn)行了修飾,研究發(fā)現(xiàn)用陽(yáng)離