Fe~(3+)诱导全氟羧酸的光化学降解:pH值及链长的影响

以全氟辛酸(PFOA)为代表的全氟化合物是环境水体中新出现的一类持久性有机污染物,Fe3+的存在促进了其在254 nm紫外光下的有效降解.在此基础上,主要考察了溶液初始pH值对Fe3+诱导PFOA光化学降解的影响,并以全氟丁酸(PFBA)、全氟戊酸(PFPeA)、全氟己酸(PFHxA)和全氟庚酸(PFHpA)为对象,研究了Fe3+诱导短链全氟羧酸(PFCAs)的降解,通过对降解中间产物的分析,进而推断了其降解机理.结果表明,强酸性条件有利于PFOA的降解,弱酸性或中性反应条件下,PFOA的降解和脱氟均受到明显地抑制,进一步证实PFOA的降解主要是溶解性铁作用的结果,此时Fe(OH)2+则是铁(III)-羟基配合物的主要分配形态.Fe3+诱导PFCAs的降解表明:当碳原子数大于5,长链的PFCAs更易于降解,但对于碳原子数小于6的PFCAs,其降解没有明显的规律.降解中间产物主要是链更短的PFCAs,由此推断,PFCAs的降解遵循逐级降解的规律.     

北京城区降雪中全氟化合物的污染水平

通过检测北京城区降雪中16种全氟化合物的浓度,考察了北京地区大气中全氟化合物的污染状况.2009年11月10日,在城区采集了共计43个地点的雪样.降雪中全氟化合物的平均总浓度范围为0.47~7.94ng/L.其中全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFOS)、全氟癸酸(PFNA)的检出率均接近100%.PFOA是最主要的全氟化合物,平均浓度为0.85ng/L.通过分析数据,发现南城雪样中的全氟化合物总浓度要明显高于北城地区.     

中空纤维膜萃取电喷雾电离质谱测定水中的全氟化合物

采用中空纤维膜( HF)做固相微萃取( SPME)材料,与常压离子化质谱( AMS)联用,分析水中全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟十一酸(PFuDA)和全氟十二酸(PFDoA)7种全氟化合物(Perfluorinated compounds, PFCs)。对萃取时间和萃取溶液pH值进行了优化,质谱在负模式下使用选择反应监测扫描( SRM),并使用同位素内标13 C4-PFOS和13 C4-PFOA进行定量分析。结果表明,本方法对7种PFCs均有良好的线性(R2>0.99);除了PFHpA外,其它6种PFCs化合物的检出限为0.8~2.7 ng/L,定量限为2.7~8.9 ng/L;其中5种PFCs的富集倍数超过200倍。实际水样中(自来水和珠江水)7种PFCs均未检出,PFCs加标浓度在40和400 ng/L时,自来水的回收率范围分别为88.5%~108.3%和94.2%~116.7%,珠江水的回收率范围分别为75.0%~102.6%和82.1%~97.6%。     

紫外光致氯生水合电子对全氟辛酸的降解

研究了185 nm紫外光激发氯离子生成的水合电子还原降解全氟辛酸(PFOA)的效果. 结果表明, 该体系中氯离子、 紫外光和绝氧环境是保证PFOA高效降解的必要条件; 当PFOA的浓度为0.03 mmol/L时, 最佳反应条件为氯离子与PFOA摩尔浓度比(\begin{array}{c}{c}_{C{l}^{{}^{-}}}\end{array}/c_PFOA)为10.0, 溶液初始pH值为10.0, 体系温度为25 ℃. 该条件下反应23 h后PFOA的降解率和脱氟率分别达到99.6%和65.0%. PFOA在该体系中0~8 h的降解符合一级反应动力学, 反应速率常数为6.3×10^-3 min^-1. PFOA在该体系中降解的主要产物有氟离子、 短链全氟羧酸、 甲酸和乙酸. PFOA的降解有2种途径: (1) 氯离子在紫外光照射下产生水合电子, 水合电子进攻PFOA, 造成C—F键及C—C键的断裂; (2) 具有较高能量的185 nm紫外光光解PFOA, 发生脱羧反应, 并通过水解作用逐步脱氟.     

高效液相色谱-串联质谱联用技术测定环境水样中的全氟化合物

采用HPLC-ESI-MS/MS联用技术,以C18反相柱为分析柱,以甲醇、醋酸铵为淋洗液,10min即可分离全氟庚酸(PFHeA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟壬酸(PFNA)和全氟癸酸(PFDeA)5种全氟化合物。样品溶液500mL经RP柱离线浓缩、2mL甲醇洗脱、水定容至5mL后,50μL进样分析。以363/319、412.9/368.9、498.9/80、462.9/419和512.8/469离子对分别对PFHeA,PFOA,PFOS,PFNA和PFDeA进行监控和定量检测。线性范围在0.5~20ng/L之间(r≥0.9944),5种物质的检出限依次为0.10、0.15、0.11、0.11和0.18ng/L。该方法已成功运用于4种环境水样的测定,4ng/L的加标回收结果在52.6%~117.5%之间。     

液相色谱-串联质谱法快速测定电子电气产品中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸

建立了液相色谱-串联质谱法快速测定电子电气产品中全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的分析方法。采用加速溶剂萃取提取样品中PFOA和PFOS,二氯甲烷作溶剂,外标法定量,LC-MS/MS分析时间1 m in。电子电气产品中PFOS不同加标质量分数(0.25,0.75和1.25 mg/kg)的平均回收率分别为:91.6%、92.8%和94.7%;PFOA不同加标质量分数(0.50,1.25和2.25 mg/kg)的平均回收率分别为:90.1%、91.5%和93.4%;PFOS和PFOA测定的相对标准偏差分别为2.8%~3.3%和4.2%~4.9%。测定了金属框架涂层和氟聚合物材料中PFOS和PFOA的含量,PFOS含量分别为16μg/m2和0.89%,PFOA未检出     

柱前衍生-气相色谱-电子捕获法同时检测水体中的9种全氟羧酸

建立了柱前衍生-气相色谱-电子捕获(GC-ECD)法同时测定水中PFBA、PFPeA、PFHxA、PFHpA,PFOA,PFNA,PFDA,PFUnA及PFDoA等(全称见正文)9种全氟羧酸(Perfluorinated carboxylic acids,PFCAs).使用2,4-二氟苯胺(2,4-Difluoroaniline,2,4-DFA)为衍生剂,N,N'-二环己基碳二亚胺(N,N'-Dicy-clohexylcarbodiimide,DCC)为脱水剂,与PFCAs形成酰胺衍生产物,衍生产物通过TR-5毛细管色谱柱分离,并以ECD检测器进行检测.对全氟羧酸衍生化过程中2,4-DFA和DCC用量、衍生反应溶剂、反应温度、反应时间等条件进行了优化,得出最佳衍生化条件.结果表明,在最优实验条件下,9种PFCAs衍生产物的线性相关系数＞0.99,检出限为0.62～ 1.38 μg/L,相对标准偏差RSD为1.3％～7.5％.应用本方法对城市污水中全氟类羧酸进行了分析,城市污水中存在以PFPeA、PFHpA和PFOA为主的痕量PFCAs化合物,实际样品的加标回收率在84.4％ ～ 120.9％之间.本方法稳定、可靠、成本低,能够满足水样中多种全氟羧酸的同时检测的要求,可为水体中全氟化合物的污染评价提供技术支持.     

超高效液相色谱-串联质谱法测定纺织品中4种全氟烷基醇

建立了超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定棉、羊毛、涤纶等纺织品中1H,1H,2H,2H-全氟-1-己醇(4∶2 FTOH)、1H,1H,2H,2H-全氟-1-辛醇(6∶2 FTOH)、1H,1H,2H,2H-全氟-1-癸醇(8∶2 FTOH)、1H,1H,2H,2H-全氟-1-十二烷醇(10∶2 FTOH) 4种全氟烷基醇(FTOHs)的分析方法。样品用甲醇超声波提取,HLB固相萃取柱净化后,采用Acquity UPLC BEH-C_(18)色谱柱(50 mm×2.1 mm,1.7μm)分离,以甲醇-0.01%氨水溶液为流动相梯度洗脱,质谱采用电喷雾电离,负离子扫描,多反应监测(MRM)模式进行检测,外标法定量。结果表明:4种目标物的定量限(LOQ,以信噪比10计)为0.01～0.1 mg/kg,线性相关系数均大于0.99,回收率为84.1%～99.0%,相对标准偏差(RSD)为3.7%～8.9%。该方法快速、操作简便、灵敏高,适用于纺织品中FTOHs的定量和确证分析。     

Fe_3O_4@SiO_2-NH_2磁性复合材料对水中全氟化合物的检测研究

利用三步法(热溶剂还原法,硅烷化和氨基功能化)制备了Fe3O4@SiO2-NH2磁性纳米复合材料用于水体中全氟化合物的萃取,结合超高效液相色谱-串联三重四极杆质谱(UPLC-MS/MS)技术,建立了水体中7种典型全氟化合物的检测方法。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅立叶红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,详细研究了解析溶剂、解析溶剂体积、解析时间、吸附时间和p H值等因素对萃取效率的影响。结果表明:氨基被成功修饰在Fe3O4@SiO2纳米粒子的表面,Fe3O4@SiO2-NH2磁性纳米材料对目标全氟化合物有较好的萃取效果,在萃取时间为20 min,解析溶剂为3 m L×4含0.28%氨水的甲醇,解析时间为5 min,p H 5.0时,萃取效率最佳。在最优实验条件下,全氟化合物的检出限为0.2~0.5 ng/L,线性范围为1~500 ng/L。方法用于实际水体中目标全氟化合物的检测,样品的加标回收率不低于82.0%。     

杂质延迟法去除液相系统中全氟辛酸的干扰

建立了高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)对水体中7种全氟烷基酸(C4~C10)和全氟辛烷磺酸的分析方法。水样抽滤除去颗粒物杂质,加入回收率指示物,再使用WAX固相萃取柱富集和净化,提取液浓缩后,使用HPLC/MS/MS分析检测。仪器分析过程中,由于液相系统无法避免含氟材料的使用,引入了较高的全氟辛酸(PFOA)污染。本研究使用杂质延迟法实现了液相系统中PFOA和样品中PFOA的分离。在系统干扰去除后,水体中PFOA的方法检出限降低为0.8 ng/L(取样量500 mL),低定量浓度为3.2 ng/L;其它目标物的方法检出限为0.2~1.2 ng/L,低定量浓度为0.8~4.8 ng/L。本方法具有良好的重现性,6次平行样品测定中各检出化合物的相对标准偏差(RSD)均小于16%,6次基体加标实验中各目标物的回收率为87%~129%,RSD<15%。杂质延迟法有效的去除了系统干扰,降低了方法检出限,提高了方法精密度。     

高效液相色谱-串联质谱联用测定人血液中的全氟化合物

采用HPLC-ESI-MS/MS联用技术,建立了分析血样中9种全氟化合物(PFCs)的方法.以13C4标记的PFOS (MPFOS)作为内标物.以C18反相柱为分析柱,甲醇、醋酸铵为梯度洗脱淋洗液,9种分析物包括全氟己烷磺酸(PFHxS)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸 (PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUnDA)、全氟十二酸(PFDoDA)和全氟十四酸(PFTA),在15 min内即可达到良好的分离.在血样前处理中,采用MTBE液-液萃取和固相萃取相结合的方法,进一步净化样品以延长色谱柱寿命;比较了4种固相萃取小柱对全氟化合物的萃取性能,最终选定HLB柱(Waters).本研究还讨论了两种C18反相柱Acclaim 120(50 mm×4.6 mm, 3 μm)和Acclaim120 (250 mm×4.6 mm, 5 μm)(Dionex) 对PFCs的分析性能,在本实验条件下,两种色谱柱具有相似的分离性能及检出限,线性范围在0.1～50 μg/L之间 (r≥0.9957);对于血液样品该方法的检出限在0.03～0.8 μg/L之间.本研究将该方法成功地应用于血样实际样品中全氟化合物的测定,加标回收除PFTA较低外,其它化合物均在74.2%～118.1%之间.     

纺织品中全氟辛酸及全氟辛磺酰基化合物的气相色谱-μECD测试方法

建立了超声波辅助萃取-气相色谱-微电子捕获检测器测定纺织品中全氟辛酸(PFOA)及全氟辛磺酰基化合物(PFOS)的方法。通过单因子选择实验、正交实验等方法建立了纺织品中PFOA和PFOS的超声波萃取方法和PFOA的衍生反应条件。并采用加大流速和降低温度的方法,实现了3种PFOA和PFOS混合物的气相色谱分离及测试。方法的检测限为0.00591~0.02319μg/g;精密度为2.1%~9.7%;加标回收率为92.2%~101.9%。方法适用于纺织品中痕量PFOA和PFOS的监测分析。     

液-液萃取/气相色谱-串联质谱测定纸制食品接触材料中9种挥发性全氟化合物前体物的迁移量

采用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)技术建立了纸制食品接触材料中全氟脂肪醇、全氟丙烯酸酯和全氟磺酰胺等9种挥发性全氟化合物前体物的测定方法。样品采用欧盟(EU) 2017/752中食品模拟物3%乙酸、10%乙醇、50%乙醇和橄榄油浸泡,水基模拟物用二氯甲烷萃取,橄榄油浸泡液用乙腈萃取,DB-5MS(30 m×0. 25 mm×0. 25μm)色谱柱分离后,采用多反应监测(MRM)模式进行检测。9种化合物在5~500μg/L质量浓度范围内与峰面积呈线性关系。在3%乙酸、10%乙醇、50%乙醇及橄榄油食品模拟物中的方法定量下限分别为3. 3~4. 4、3. 5~4. 2、3. 3~4. 9μg/L和4. 2~5. 1 ng/g。样品加标回收率为85. 0%~115%,相对标准偏差(RSD,n=6)≤7. 8%。该法快速可靠、准确简便,适用于纸制食品接触材料中全氟化合物前体物的分析检测。     

4-氯-2-氧代-3(2H)-苯并噻唑乙酸乙酯 除草剂及其相关化合物的高效液相色谱分析

报道了 4 氯 2 氧代 3(2H) 苯并噻唑乙酸乙酯除草剂及相关化合物的反相高效液相色谱分析方法。基线分离了 4 氯 2 氧代 3(2H) 苯并噻唑乙酸乙酯及相关化合物 5个组分 ,定量测定了 4 氯 2 氧代 3(2H) 苯并噻唑乙酸乙酯和 2 羟基 4 氯苯并噻唑 ,方法的相对标准偏差RSD分别为 1.6 8%和 1.0 3% ,平均回收率分别为 10 1.0 %和 10 0 .2 % ,检测限分别为 10 .2ng和 4.6ng     

全氟羧酸盐海洋微表层富集与影响因素分析

通过环境调查和表面张力测定实验,观察了全氟辛酸盐（PFOA）和全氟寅酸盐（PFNA）在海洋微表层中的富集现象,探讨了污染物浓度、温度、盐度等热力学因素对PFOA海水表面富集的影响趋势．利用钢丝网法采集的黄海北部开阔海域微表层中（厚约200μm）,PFOA和PFNA的浓度分别为1．92～17．66ng／L和0．40～9．30ng／L,几何均值为4-27和1．38ng／L;微表层富集系数的几何均值为2．5（1．0～17）和8．2（2．1-42）．微表层中PFNA与PFOA浓度比值几何均值为0．33,显著不同于次表层海水中的组成比例（0．10）．海洋表层水温度和盐度是影响全氟表面活性剂微表层富集状态的主要热力学因素．温度增高时,微表层富集系数随之降低;盐度增加时,富集系数随之增加．     

气相苯在TiO2光催化剂上吸附常数和光催化反应常数测定

采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂以及掺杂Fe3 和Ce3 的TiO2光催化剂,进行间歇式光催化降解气相苯动力学实验,基于光催化Langmuir-Hinshelwood反应动力学模型(L-H模型),测定气相苯在3种光催化剂上的降解动力学常数和吸附平衡常数.根据光催化降解气相苯实验动力学曲线和L-H模型,估算出TiO2、Fe3 /TiO2和Ce3 /TiO2光催化剂光催化降解苯的反应速率常数k和Langmuir吸附常数K分别为0.5247g/m3·min、1.523g/m3·min、1.010g/m3·min和8.605×10-2m3/g、2.390×10-2m3/g、3.928×10-2m3/g.掺杂Fe3 和Ce3 可明显提高光催化剂光催化降解苯的反应速率常数k,其中Fe3 /TiO2,的反应速率常数k最大.     

含CF3CF2CF2C(CF3)2基团支链型氟表面活性剂的合成及性能研究

全氟辛酸/全氟辛基磺酸(PFOA/PFOS)类氟表面活性剂因不易被生物降解且对环境有毒害作用, 被列为持久性有机污染物. 采用引入氟碳支链的策略作为PFOA/PFOS替代物的研发取向, 以六氟丙烯二聚体为原料合成了新型阳离子型、两性型、双子型和非离子型氟表面活性剂, 并对它们的表面活性和急性毒性性能进行了测试. 结果表明, 所合成的支链型表面活性剂表面活性高且毒性低. 因此, 基于六氟丙烯二聚体(HFPD)合成PFOS/PFOA替代物是一种简单、经济且环保的方法.     

长江三角洲地区污水厂污泥中全氟有机酸污染特征

对长江三角洲地区污泥的分析结果表明：脱水剩余污泥中总全氟有机酸（PFAs）的浓度范围为122-1098ng／g,其中三氟乙酸（TFA）和五氟丙酸（PFPrA,除S13未检出外）一般是污染水平最高的两种PFAs,分别为107-562ng／g和4．41-395ng／g,占总PFAs的12％-93％和0．7％-61％,这充分说明在以后的监测中需要将超短链PFAs纳入检测范围．尽管全氟辛酸（PFOA）和全氟辛磺酸（PFOS）的浓度一般低于超短链的TFA和PFPrA,甚至在某些情况下还会低于部分中长链PFCAs,但在绝大多数情况下它们依然是两种主要的PPAs类污染物,浓度分别为2．78-66．9ng／g和1．27-80．4ng／g,占总PFAs的0．7％-8．8％和1％-20％．一般而言,全氟羧酸（PFCAs）的检出率较高,可达92．3％-100％,但是对全氟烷基磺酸（PFSAs）而言,除PFOS的检出率为100％外,全氟丁磺酸（eFBS）和全氟己磺酸（PFHxS）的检出率较低,仅分别为15．4％和7．8％．此外,不同的污水处理工艺可能会严重影响污水处理过程中PFAs污染水平和归趋,造成这种现象的原因可能是不同工艺条件下污泥的吸附性能不同,也可能是不同处理工艺对其前体物的降解转换率不同．     

近岸及河口海水中全氟化合物的固相萃取富集/超高效液相色谱-串联质谱测定

建立了近岸及河口海水中全氟辛基磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)、全氟十一酸(PFUn A)、全氟十二酸(PFDo A)、全氟十三酸(PFTr DA)、全氟十四酸(PFTA)6种全氟化合物(PFCs)的超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)测定方法。使用C18固相萃取小柱对500 m L水样中的目标物进行富集后,用15 m L甲醇-乙酸乙酯混合淋洗液(4∶1)进行洗脱,浓缩,定容至1.0 m L后,用Kinetex XB-C18色谱柱以均含5.0mmol/L甲酸铵的甲醇-水为流动相梯度洗脱方式进行分离,电喷雾负离子模式(ESI-)电离,多重反应监测模式(MRM)以及内标法对6种PFCs进行定性定量测定。优化了固相萃取、色谱分离及质谱测定条件,考察了海水盐度对方法回收率的影响。在优化实验条件下,方法在2.0,5.0,10.0 ng/L加标水平下,实际海水样品的回收率为80.1%~117.4%,在2.0 ng/L加标水平的相对标准偏差(RSD,n=7)为8.2%~12.1%。6种PFCs的线性范围为0.5~50.0μg/L,相关系数大于0.999 0;方法的定量下限(LOQ,S/N=10)为0.5~1.5 ng/L。该方法具有样品前处理简单、分析速度快、选择性好的特点,适用于近岸及河口海水中全氟化合物的快速测定。     

北京市污水处理厂中全氟化合物的污染水平

研究了北京市污水处理厂中全氟化合物的污染水平.分别对北京市主要的七个污水处理厂的进出口污水和污泥样品进行了季节性采样,并对样品中的9种全氟化合物进行系统性分析,结果表明在所有的污泥和污水样品中均检测到一定浓度的全氟化合物.污水中主要的全氟化合物是全氟辛酸(PFOA),而在污泥中则为全氟辛烷磺酸(PFOS).在进口污水中,全氟化合物总浓度是2.88～176ng/L,出口污水中是5.48～498ng/L,而相应的污泥当中的浓度则为1.21～32.0ng/g(干重).七个污水处理厂中,清河污水处理厂和酒仙桥污水处理厂的样品中全氟化合物的浓度最高,而方庄污水处理厂则最低.我们认为北京市污水处理厂最主要的污染源来自生活污水和商业污水.另外,研究还发现出口污水中全氟化合物的浓度往往要高于进口污水,分析原因是一部分全氟化合物可能是经由污水处理过程中产生的.PFOS浓度恰好相反,它在出口水中的浓度比进口水降低了约62%,造成这种现象的原因可能是在污水处理过程中污泥对PFOS具有较强的吸附作用.经过数据统计分析,我们发现出口污水中的全氟羧酸两两显著性相关,这也表明了这些物质可能具有相似的来源.最后,我们还计算了北京市污水处理厂...