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基于化学衍生化的水体中痕量全氟辛基磺酰氟的色谱质谱定量检测方法研究

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致谢

序言

摘要

缩略词表

1绪论

1.1全氟化合物及其研究概况

1.1.1全氟化合物的概述

1.1.2全氟化合物的研究概况

1.2全氟辛基磺酰氟及其研究进展

1.2.2全氟辛基磺酰氟的历史和现状

1.2.3全氟辛基磺酰氟的全球排放

1.2.4全氟辛基磺酰氟的研究进展

1.3液质联用技术在复杂基质痕量成分分析中的应用

1.3.2微量有机物定性分析

1.3.3痕量成分定量分析

1.4本论文研究意义与内容

1.5本章小结

2全氟辛基亚磺酸的合成、制备与表征

2.1引言

2.2实验仪器和试剂

2.2.1实验材料与试剂

2.2.2实验主要仪器

2.3实验方法

2.3.2仪器分析方法

2.3.3衍生化试剂的筛选

2.3.4全氟辛基亚磺酸的制备

2.3.5全氟辛基亚磺酸的表征

2.4实验结果与讨论

2.4.2 PFOSI的合成与制备

2.4.3 PFOSI的定性表征

2.4.4 PFOSI的纯度测定

2.5本章小结

3水中PFOSF的衍生化反应及定量分析方法建立

3.1引言

3.2实验仪器和试剂

3.2.1实验材料与试剂

3.2.2实验主要仪器

3.3实验方法

3.3.1标准溶液的配制

3.3.3水样中PFOSF的衍生化

3.4.1水样前处理方法选择

3.4.2水中衍生化反应优化

3.4.3 PFOSF衍生化效果

3.4.4方法学验证

3.5本章小结

4饮用水、地表水和污水中PFOSF的含量研究

4.1引言

4.2实验仪器与材料

4.3实验方法

4.3.1水样的采集

4.3.2 LC-MS/MS分析方法

4.3.3水样前处理与衍生化

4.3.4质量保证与控制

4.4实验结果与讨论

4.4.1质量控制与对照样品

4.4.2实际水样的定量研究

4.5本章小结

全文总结与展望

参考文献

作者简历

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摘要

全氟辛烷磺酰氟(Perfluorooctane sulfonyl fluoride,PFOSF)为全氟辛基磺酸及其盐类(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)的主要前体物质,于2009年被《斯德哥尔摩公约》列为新型持久性有机污染物。PFOSF缺乏可电离的官能团和发色基团,通过直接检测方法难度较大,国内外有关PFOSF的检测方法及其环境分布研究较少。本研究基于LC-MS/MS和化学衍生化技术,旨在发展一种简单、灵敏的PFOSF定量分析方法,并应用于多种水体中的PFOSF含量研究。论文主要包括以下三个部分: 1)基于-SO2F基团具有的氧化特性,选取了有效的还原剂对甲苯硫酚,与PFOSF在乙腈溶剂中反应,制备得到关键衍生化产物全氟辛基亚磺酸纯品,经核磁共振及高分辨质谱定性,通过色谱质谱联用技术确定纯度为99.8%。其性质稳定、易离子化,可用于后续定量分析研究。 2)采用内标法结合标准曲线法,通过对甲苯硫酚在pH7-8条件下直接与水中PFOSF进行衍生化从而发展了痕量PFOSF的LC-MS/MS定量分析方法。该方法在0.5-100.0 ng/L范围内线性良好,线性相关系数r2为0.9998,方法检测限低至0.02 ng/L,加标回收率为83-105%,具有灵敏度高、重现性好、基质干扰低等优点。 3)利用上述分析方法,首次对采集自浙江省杭州市和东阳市的70份饮用水、地表水和污水样本中的痕量PFOSF进行了定量分析研究。结果表明,PFOSF广泛存在于各种水体样本中,其浓度在0.16-66 ng/L。此外,不同水体中PFOSF含量具有较大的差异,与样品来源地、工业活动和人类生产生活密切相关。

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