基于MOF和適配體的新型固相微萃取涂層的開發(fā)及其在檢測食品或環(huán)境中多氯聯苯的應用研究.pdf

1、多氯聯苯(PCBs)作為全球12類持久性有機污染物之一，具有高毒性，致癌性、在環(huán)境中降解緩慢極易在土壤底泥中沉積下來，并通過食物鏈在生物體內累積富集，從而進入人體，造成危害。由于多氯聯苯的高毒性，目前已經在全球范圍內禁用，人們可能接觸到PCBs的主要途徑是通過食品。特別是一些魚類、肉類等。所以對于這些食品當中PCBs的日常監(jiān)測是十分重要的。我們迫切需要開發(fā)一種能夠在應用在檢測食品等復雜基質中的多氯聯苯的快速檢測技術。
　　固相微萃

2、取技術自上個世紀九十年代問世以來，因為其集萃取、濃縮和凈化于一體的優(yōu)點，被廣泛的應用于復雜基質樣品中雌激素的監(jiān)測。固相微萃取技術的關鍵在于纖維涂層，而商品化的固相微萃取涂層在萃取選擇性、制備效率、萃取效率等方面的具有一些缺陷。本文通過將金屬有機框架材料以及適配體材料引入固相微萃取來提高涂層的選擇性，提高檢測的靈敏度。并將制備的新型涂層用于萃取富集魚類及土壤中的多氯聯苯得到了令人滿意的效果。研究主要分為三部分：
　　1、首先，我們通

3、過比較五種不同的金屬有機框架材料對多氯聯苯的吸附性能，并選出性能最好的MOF-5(Fe)作為我們的吸附涂層用于攪拌棒固相微萃取。我們通過在MOF-5(Fe)表面修飾四氧化三鐵，得到帶有磁性的Fe3O4-MOF-5(Fe)復合材料，同時我們選取鋁鐵硼永久磁鐵作為攪拌棒，通過簡單的磁性吸附就可以將MOF-5(Fe)涂層修飾到攪拌棒表面而不需要復雜的化學修飾過程。將該攪拌棒用于萃取六種指標性的PCBs得到了令人滿意的回收率(94.3％-97.

4、5%)、線性范圍(0.01-500μg L-1)、以及飽和吸附量(17.0-17.8mg g-1)，萃取時間只需30分鐘就達到萃取平衡，并且該材料重復使用次數可達到60次。在優(yōu)化的實驗條件下，將該材料用于萃取魚肉中的PCBs同樣也到到了滿意的加標回收率和較低的檢測限。
　　2、為了提高涂層的選擇性，我們第二部分實驗研究了將適配體引入固相微萃取涂層用于選擇性捕獲PCBs。首先我們以不銹鋼絲作為攪拌棒，通過電化學的方式將MOF-5(Z

5、n)電沉積到不銹鋼絲表面用于負載適配體。電化學合成的方式不僅操作簡單，而且可控、重現性高。我們選取了能夠識別PCB72和PCB106的適配體作為示范，通過聚陽離子PDDA的作用將帶負電的適配體修飾到MOF-5(Zn)表面。同時我們用pH2.0的緩沖溶液是適配體構象變化從而釋放出捕獲的PCBs進行洗脫，然后用少量的二氯甲烷進行萃取。該前處理過程大大降低了有機溶劑的使用，更加的環(huán)保綠色，同時適配體的使用提高了萃取的選擇性，降低了基質干擾。將

6、該萃取棒用于萃取魚類樣品中的PCBs，得到了滿意的回收率、線性范圍(0.1-400ng mL-1)和更低的檢測限(0.010-0.015ng mL-1)。
　　3、基于第二部分的實驗，我們致力于提高材料的重復利用次數。首先我們通過聚多巴胺這天然的粘接劑將UiO-66-NH2修飾到四氧化三鐵表面。首先我們在四氧化三鐵表面修飾一層聚多巴胺，然后通過原位生長合成的方式在其表面修飾UiO-66-NH2。最后通過戊二醛可以連接兩個氨基的作用