修饰沙粒对Pb(Ⅱ)的吸附性及其在痕量Pb(Ⅱ)分离富集与测定中的应用

本文用不同浓度的氢氧化钠溶液修饰天然沙粒并通过扫描电镜、静态氮吸附和红外光谱法考察了修饰天然沙粒的表面结构、比表面积和功能基团,优化了修饰条件;以修饰天然沙粒为填料制备分离富集微柱,采用FAAS着重研究了修饰沙粒对Pb2+的动态吸附及其在痕量Pb2+分离富集和测定中的应用;结果表明:天然沙粒被修饰后其表面形貌、比表面积、表面孔体积和粒径分布发生变化,表面变得更粗糙,孔体积和比表面积增大,硅羟基红外吸收峰强度也明显增强;其比表面积为12.55m2/g,平均孔(坑)径为25.29nm,平均孔体积48.04mm3/g(D8.3 nm);在室温下,溶液pH为5.5,上样流速为1.50m L·min-1时,修饰天然沙粒对Pb2+的动态吸附量可达到32.6 mg·g-1,吸附率为93.6%,选用0.5mol·L-1的盐酸溶液以3.0m L·min-1流速进行洗脱,洗脱率为97%;适用于痕量Pb2+的分离富集和测定,结果令人满意。     

铅(Ⅱ)印迹聚合物制备及其对铅(Ⅱ)的选择性吸附研究

以Pb2+为模板离子,顺丁烯二酸(MA)为功能单体,苯乙烯(St)为骨架单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了Pb2+印迹聚合物(IIP);用UV,FTIR,SEM对聚合物进行了表征,用火焰原子吸收光谱分析了IIP对Pb2+的选择性吸附;结果表明,聚合过程中发生了印迹作用,在室温下,溶液pH为5.4,吸附时间为60 min时,IIP对Pb2+的饱和吸附量可达到50.5 mg/g,吸附率达到90%;与相应非印迹聚合物(NIP)相比,IIP对Pb2+的吸附量增大并具有选择性,Pb2+与电荷相同及离子半径相近的Cd2+,Mn2+,Ni2+共存时,相对选择性系数分别为4.53,15.7,6.16;以HNO3(1+32)溶液作为解吸剂进行洗脱,解吸率可达99%;聚合物可作为吸附剂应用于环境水样中痕量Pb2+的分离富集。     

微流控芯片中金属离子印迹整体柱集成及用于Cd2+富集和在线检测

以Cd2+为模板,丙烯酰胺和4-乙烯吡啶为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,环己醇/十二醇为致孔剂,采用原位聚合的方法在聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片中定位合成了Cd2+印迹整体柱。建立了微流控芯片中金属离子的富集-电泳-在线检测方法。通过扫描电镜和傅里叶红外光谱对合成的印迹整体柱进行了表征,证明合成的印迹整体柱具有良好的孔结构。将Cd2+印迹整体柱与固相萃取联用,优化了Cd2+印迹整体柱富集Cd2+的条件,并研究了Cd2+印迹整体柱的吸附性能和富集能力。在此基础上将Cd2+印迹整体柱与芯片电泳、鲁米诺-过氧化氢化学发光检测体系联用,实现了微流控芯片中Cd2+富集、分离以及检测的集成化。     

氨丙基硅三烷改性介孔二氧化硅及对痕量镉(Ⅱ)的分离富集性能研究

以氨丙基硅三烷作为改性剂,对介孔二氧化硅表面进行修饰,制备了氨基化介孔二氧化硅吸附材料,采用透射电镜和傅立叶红外光谱仪对其进行表征,并用于水样中痕量镉的富集,建立了氨基化介孔二氧化硅分离预富集/火焰原子吸收光谱法测定痕量镉的方法。考察了溶液pH值、样品流速、洗脱剂类型、干扰离子和吸附容量等对痕量镉分离富集的影响,以及该吸附材料对痕量镉(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,溶液pH 7.0,样品流速8 m L/min时镉离子能被制备材料高效吸附,吸附的镉(Ⅱ)用5.0 m L 2 mol/L HNO_3完全洗脱,火焰原子吸收法测定。在最佳实验条件下,方法的线性范围为0.6~20 ng/m L,定量下限为0.5 ng/m L,富集倍数为50倍,对10 ng/m L Cd2+测定的相对标准偏差(n=11)为0.92%,加标回收率为98.8%~104.5%。该方法的抗干扰能力较好,富集柱可循环使用12次以上,可用于环境水样中镉(Ⅱ)的测定。     

半胱氨酸改性介孔材料对Hg(Ⅱ)高选择性分离富集性能研究

采用后移植方法,将半胱氨酸键入到介孔材料SBA-15上,并对此材料的吸附条件进行了优化,研究了其对重金属离子Hg2+的富集特性。考察了溶液pH值、吸附时间和材料用量等因素对Hg2+吸附率的影响。在pH 2.5,性质相近的金属离子Cu2+、Cr6+、Cr3+、Cd2+共存时,半胱氨酸改性的SBA-15介孔材料对Hg2+可进行选择性吸附富集,富集后可用含5%硫脲的1 mol/L HCl溶液快速洗脱。方法对Hg2+的检出限为0.07μg/L,相对标准偏差为2.2%(CHg2+=1.0 mg/L,n=11)。将本方法用于污水样品中Hg2+的测定,回收率为92%～101%。     

高容量咪唑型螯合树脂的制备及其对Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附性能

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,1-乙烯基咪唑(VIM)为单体,溴化亚铜/2,2'-联吡啶为催化剂体系,采用表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将1-乙烯基咪唑接枝到CMCPS树脂表面,制得新型咪唑型螯合树脂(VIM-CMCPS),并采用X射线光电子能谱、元素分析和扫描电镜对其进行表征。考察了该螯合树脂对Cd2+和Zn2+的吸附性能、动力学和热力学参数。该螯合树脂表面VIM接枝密度达1.008 mg/m2。结果表明,该树脂对Cd2+和Zn2+的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当p H值分别为3.6和2.4时,对Cd2+和Zn2+的吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量分别为653.1 mg/g和793.3 mg/g,Langmuir和Freundlich方程均呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG0,ΔH=24.47 k J/mol,ΔS0,表明该吸附过程是自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。     

交联聚丙烯腈螯合树脂对Pb(Ⅱ)的吸附及其在痕量分析中的应用

采用火焰原子吸收光谱法（FAAS）研究了交联聚丙烯腈螯合树脂对环境样品中Pb2+的吸附分离/富集行为,并考察了共存离子的干扰。 结果表明,该树脂对Pb2+的吸附率在溶液pH=5.4、静态吸附时间为1.5 h时室温下可达到90%。 在最佳吸附条件下,树脂对单一Pb2+的饱和吸附容量可达到49.6 mg/g。 以0.1 mol/L盐酸溶液作为解吸剂,可将吸附在树脂上的Pb2+定量洗脱,富集倍数和解吸率可分别达到50和97%。 富集50倍后,方法的检出限（3σ10）为5.3 μg/L;相对标准偏差（RSD）为2.1%;加标回收率为92.9%～97.6%。     

生物吸附剂-虾壳吸附镉(II)的实验研究

本文采用廉价的生物吸附剂-虾壳来吸附水中的Cd2+,研究溶液的pH值、初始Cd2+ 离子浓度、虾皮不同粒度、外加盐等因素对Cd2+ 的吸附特性的影响.探讨了经过一定浓度酸处理的虾壳对Cd2+ 的吸附情况.得到了最佳的pH值,得出了适宜的吸附等温线经验方程.     

手控注射式钛酸锶钡多孔球富集器分离富集-火焰原子吸收法测定水中铅和镉

以D311树脂为模板,采用溶胶-凝胶法制备了纳米钛酸锶钡多孔球,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)进行了表征.考察了Pd2+和Cd2+的吸附和解脱条件.将微球装柱,制成注射式富集器,研究了此富集器对水中痕量Pd2+和Cd2+的富集性能.结果表明: 此法合成的多孔球,由钙钛矿结构的纳米钛酸锶钡组成,晶体平均粒径为21 nm,球体表面布满了不规则的纳米孔洞.当pH 4～7时,此多孔球对水中的Pd2+和Cd2+具有很强的吸附能力,静态吸附容量分别为61.9和14.8 mg/g.由多孔球装柱制成的手控注射式富集器,可成功实现对水中Pd2+和Cd2+的同时吸附.用2 mol/L HNO3洗脱后,火焰原子吸收测定.建立了手控注射式纳米钛酸锶钡富集器分离富集、FAAS法测定水中痕量Pd2+和Cd2+的新方法.此方法对Pd2+和Cd2+的检出限分别为0.099和0.0034 μg/L.用于水样中痕量Pd2+和Cd2+的富集和原子吸收测定,回收率分别为97.8%～106.5%和93.0%～100.7%.     

硫酸铵-碘化钾-罗丹明6G体系浮选分离镉(Ⅱ)的研究

研究了硫酸铵-KI-罗丹明6G体系浮选分离Cd2 的行为及其与常见离子分离的条件. 结果表明, 控制溶液pH 7.0, 当(NH4)2SO4用量为1.0 g, 0.1 mol/L KI溶液和0.001 mol/L 罗丹明6G溶液的用量均为1.0 mL时, Cd2 可被定量浮选, 而Zn2 、Mn2 、Co2 、Ni2 、Fe3 等金属离子在此条件下不被浮选, 实现了Cd2 与这些离子的定量分离. 方法用于合成水样中微量Cd2 的定量浮选分离测定.     

微晶酚酞分离富集分光光度法测定铊(Ⅲ)

建立了利用无毒的微晶酚酞作为固相萃取剂分离富集溶液中痕量Tl(Ⅲ)的方法。在H3PO4介质中,Tl(Ⅲ)在水相中与I-和结晶紫(CV+)形成离子缔合物而被微晶酚酞定量吸附,富集后的Tl(Ⅲ)可直接用光度法测定。控制一定的条件,Tl(Ⅲ)能与常见离子Na+,K+,Al3+,Cu2+,Pb2+,Zn2+,Ba2+,Mn2+,Ca2+,Cd2+,Fe2+等完全分离,且基本不受Cl-,Br-,SO42-,NO3-等阴离子的影响。方法可直接应用于环境水样中痕量Tl3+的测定,富集倍数可达100倍,回收率95.6%~101.8%,检出限为13 ng/L。     

用1-(2-噻唑偶氮)-2-萘酚改性硅胶进行痕量铜、钴的富集和分离的研究

本文用分批平衡法和柱富集法研究了TAN改性硅胶(TAN—SG)对铜、钴的富集和分离。ppb级的铜、钴通过TAN—SG柱预富集后,可直接用TAN光度法测定。被TAN—SG吸附的铜可用0.1mol/L的HCl完全洗脱,在此条件下钴不会被洗脱,只有用丙酮+盐酸(10+1)溶液才能完全洗脱钴,因此,铜、钴可以得到完全的分离,它们的回收率均达100％。     

Pb(Ⅱ)离子印迹吸附剂的制备及固相萃取性能研究

采用表面印迹技术,结合溶胶凝胶过程,合成了巯基功能化的Pb(Ⅱ)离子印迹吸附剂,利用傅立叶变换红外光谱和N2吸附-脱附对其进行了表征,并用平衡吸附实验研究了其固相萃取性能.结果表明,该印迹吸附剂对Pb(Ⅱ)的结合能力和选择性明显高于非印迹吸附剂,并且具有较快的吸附速率,20 min即达到吸附平衡,最大的平衡吸附量达221 mg/g,在Cd(Ⅱ)存在下,相对选择性系数达到121.该法的检出限为0.23 μg/L,相对标准偏差为3.7%.将该印迹吸附剂用于实际水样的分离富集和测定,结果令人满意.     

一种高选择性汞(Ⅱ) 吸附剂的制备和应用

利用两步反应法制备了溴联苯三酚红功能性硅胶(BPRSG),并通过静态平衡方法研究了该功能性硅胶对多种性质相近的金属离子的选择性吸附性能,考察了溶液pH值和搅拌时间对Hg?吸附率的影响。结果表明,在pH=7.0时,该固相萃取剂对Hg(Ⅱ)有特异的选择性吸附,可以实现与Pb(Ⅱ),Co(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Cd(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等金属离子的选择性分离,对Hg?的吸附平衡时间为30 min;最大吸附容量为4.80 mg/g。将该吸附剂制成微型固相萃取柱,用动态平衡法研究了柱流速、洗脱剂种类、洗脱速度和各种干扰离子对分离富集Hg(Ⅱ)的影响。在优化条件下,微柱对Hg?的最低富集浓度为10μg/L,富集倍率为170倍,柱容量为0.65 mg/g。20种常见离子不干扰Hg?的吸附,用1.0 mol/L醋酸即可洗脱Hg(Ⅱ),柱子可重复使用。将微柱用于环境水样中Hg?的固相萃取,回收率在95.5%～98.0%之间。     

微晶酚酞富集-分光光度法测定痕量Zn(II)

建立了一种利用修饰有结晶紫(CV^＋)的微晶酚酞作为固态吸附剂分离富集溶液中痕量Zn(II)的新方法, 富集后的Zn(II)含量可直接用光度法测定. 控制一定条件, Zn(II)能与常见阳离子Ni(II), Cd(II), Al(III), Ca(II), Mg(II), Co(II), Mn(II), Cu(II), Pb(II), Fe(III)等完全分离, 且富集时基本不受, , Br^－, Cl^－, I^－,等阴离子影响. 微晶酚酞对Zn(II)的吸附容量为25.8 mg/g; 富集因数可达200倍, 回收率在97.7%～102%之间, RSD小于2.7%. 该方法已成功应用于实际水样中Zn(II)的富集测定, 结果令人满意.     

离子印迹壳聚糖/凹土分离富集-火焰原子吸收光谱测定中药材中痕量Cd(Ⅱ)的研究

建立了离子印迹壳聚糖/凹凸棒石(IICA)分离富集-火焰原子吸收光谱(FAAS)测定中药材中痕量Cd(Ⅱ)的新方法。在动态吸附条件下,系统研究了溶液pH值、流速、洗脱条件和干扰离子对痕量Cd(Ⅱ)分离富集的影响。研究表明,在pH为4.5,上样流速为0.60mL/min条件下,Cd(Ⅱ)能被IICA定量富集;吸附的Cd(Ⅱ)可用1.0mol/L HCl-0.1mol/L甲基异丁酮的乙醇溶液,在流速为0.96mL/min条件下完全洗脱。优化条件下,IICA对Cd(Ⅱ)的动态吸附容量为56.45mg/g。线性范围为0.00097～1.28mg/L,r=0.9994,检出限(3σ,n=11)为0.97μg/L,相对标准偏差为1.32%(n=6,c=0.08mg/L),回收率在96.5%～106.4%之间。该方法操作简便,灵敏度和精密度高,可应用于实际中药材样品中痕量镉的测定。     

纳米粒子微萃取-原子吸收光谱法测定水中镉和钙

建立了以纳米ZnO作为固体吸附剂,悬浮于表面活性剂相中,协同浊点萃取技术分离和预富集痕量Cd2+和Ca2+的微萃取方法。纳米ZnO悬浮于非离子型表面活性剂Triton X-114溶液中,增加了辅助的固相,样品溶液中待测的金属离子则被吸附于纳米粒子上。经过60℃浊点萃取相分离后,纳米ZnO携带Cd2+和Ca2+沉降于表面活性剂Triton X-114相中。加入4.0 mol/L HNO3进行待测离子的解吸,通过离心分离,将解吸液以火焰原子吸收光谱法测定。实验对影响萃取和测定的参数进行了优化,Cd2+和Ca2+的检出限分别为0.012和0.14μg/L。方法已用于自来水样中Cd2+和Ca2+的测定。     

介孔TiO2分离富集-火焰原子吸收法测定矿样中痕量Cd(Ⅱ)

研究了介孔Ti O2分离富集材料的制备及其对Cd(Ⅱ)的吸附性能,考察了影响吸附和解吸的主要因素。pH=6.0时,介孔Ti O2能定量吸附溶液中的痕量Cd(Ⅱ),其静态饱和吸附容量为57.8 mg/g。吸附在介孔Ti O2上的Cd(Ⅱ)可用1 mol/L HCl洗脱,洗脱液中的Cd(Ⅱ)用火焰原子吸收法测定。本法对Cd(Ⅱ)的检出限(3σ)为23.3 ng/mL,相对标准偏差(RSD)为2.0%(n=7,c=1.0μg/mL),回收率在94.0%～102.5%之间。该方法用于矿样中痕量Cd(Ⅱ)的测定,结果满意。     

微晶酚酞富集-分光光度法测定痕量Zn(II)

建立了一种利用修饰有结晶紫(CV^＋)的微晶酚酞作为固态吸附剂分离富集溶液中痕量Zn(II)的新方法, 富集后的Zn(II)含量可直接用光度法测定. 控制一定条件, Zn(II)能与常见阳离子Ni(II), Cd(II), Al(III), Ca(II), Mg(II), Co(II), Mn(II), Cu(II), Pb(II), Fe(III)等完全分离, 且富集时基本不受, , Br^－, Cl^－, I^－,等阴离子影响. 微晶酚酞对Zn(II)的吸附容量为25.8 mg/g; 富集因数可达200倍, 回收率在97.7%～102%之间, RSD小于2.7%. 该方法已成功应用于实际水样中Zn(II)的富集测定, 结果令人满意.     

磁性碳纳米管表面铅离子印迹聚合物的制备及应用

以乙烯基修饰的磁性碳纳米管为基质,Pb2+为模板,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备出一种对Pb2+具有特异吸附能力的新型磁性印迹聚合物(MWNTs/MIIPs)。采用扫描电镜、红外光谱和振动样品磁强计等技术并对该印迹聚合物的形态、化学结构和性能进行表征。吸附实验结果表明,所制备的MWNTs/MIIPs对Pb2+具有良好的吸附和选择识别能力,最大吸附量为25.9 mg/g;选择吸附实验结果表明,Pb2+/Cu2+,Pb2+/Zn2+,Pb2+/Co2+,Pb2+/Mg2+,Pb2+/Cd2+以及Pb2+/Ni2+的选择因子分别是2.3,2.5,2.1,2.2,2.1和2.4。结合原子吸收光谱分析技术,此MWNTs/MIIPs成功应用于实际样品中微量Pb2+的分离富集,富集倍数可达40.5倍。