水样中芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其一级代谢物的吸附及含量检测方法技术

技术编号:10012361 阅读:143 留言:0更新日期:2014-05-08 02:06
本发明专利技术公开了一种水样中芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其一级代谢物的吸附及含量检测方法。该方法使用碳纳米管结合磁性纳米颗粒对水中芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其初级代谢物的同时富集、分析方法,将磁分散固相萃取与高效液相色谱分析结合,解决了不同极性的目标分析物同时萃取的问题,且相较与传统的液液萃取的前处理方法,大幅减少了有机溶剂的使用量,且缩短了前处理时间,采用高效液相色谱/紫外检测器进行色谱分析,目标组分能有效避免杂质干扰,实现基线分离,该分析方法检出限低,灵敏度高、线性关系好、添加回收率良好,可广泛用于水体中多种芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其一级代谢物残留测定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。该方法使用碳纳米管结合磁性纳米颗粒对水中芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其初级代谢物的同时富集、分析方法,将磁分散固相萃取与高效液相色谱分析结合,解决了不同极性的目标分析物同时萃取的问题,且相较与传统的液液萃取的前处理方法,大幅减少了有机溶剂的使用量,且缩短了前处理时间,采用高效液相色谱/紫外检测器进行色谱分析,目标组分能有效避免杂质干扰,实现基线分离,该分析方法检出限低,灵敏度高、线性关系好、添加回收率良好,可广泛用于水体中多种芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其一级代谢物残留测定。【专利说明】
本专利技术涉及环境监测领域的有机污染物监测,尤其涉及一种。
技术介绍
谷物在全世界范围内都是一种很重要的粮食作物,而为了保证作物产量,大量的除草剂被用于现代农业中,芳氧苯氧羧酸酯类除草剂作为其代表自上世纪80年代首次报道合成后,经过不断改进已经形成一系列结构相似的化合物,并且被大量使用并广泛分布于地表,地下水中。随着科技的进步人们对于这类有机污染物的环境监测不仅仅只关注其母体化合物,由于芳氧苯氧羧酸酯类除草剂在土壤,水体以及植物体内迅速被水解生成芳氧苯氧羧类的一级代谢产物,由于这类化合物与母体化合物伴生出现且水溶性更高而且环境安全行为研究不足,这使得同时检测母体与代谢产物逐渐成为现在环境安全检测的主流,目前,水体中芳氧苯氧羧酸酯类除草剂及其代谢物的提取方法主要是液液分配萃取(LLE),但是,LLE作为最传统的分析前处理方法有着需要样品量大,有机溶剂使用量大,且费事费力,急需一种高效的前处理方法经行替代,在环境安全日益关注的形势下,寻求一种快速的多残留分析方法,显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种。本专利技术提供了一种吸附剂,是以离子液功能化碳纳米管和磁性纳米颗粒为原料制得。上述吸附剂中,所述离子液体功能化的碳纳米管是以离子液体和碳纳米管为原料制得;其中,所述离子液体为1- 丁基咪唑溴化盐;所述碳纳米管的外径为10-80nm,具体为10_20nm ;所述碳纳米管的内径为5-10nm ;所述碳纳米管的长度为0.5-2 μ m ;所述碳纳米管为多壁碳纳米管;所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒;所述磁性纳米颗粒的粒径为10-40nm,具体为20nm ;所述离子液功能化碳纳米管和磁性纳米颗粒的质量比为1:2_10,具体为1:4。所述离子液功能化碳纳米管是按照包括如下步骤的方法制得:I)将碳纳米管和浓硝酸混匀进行氧化反应,反应完毕得到黑色固体,再依次进行洗涤和干燥,得到氧化的碳纳米管;2)将步骤I)所得氧化的碳纳米管与催化剂和SOCl2在N2保护的条件下,冷凝回流进行酰氯化反应,收集所得固体干燥,得到酰氯化的碳纳米管;3)将步骤2)所得酰氯化的碳纳米管在N2保护的条件下与1- (3-氨基丙基)咪唑反应,反应结束后洗涤,至洗涤液的pH值为7.0,干燥,得到改性碳纳米管;4)将步骤3)所得改性碳纳米管在N2保护的条件下与1-溴丁烷反应,反应完毕后洗涤,干燥得到所述离子液体功能化的碳纳米管;或者,上述方法的步骤I)中,所述混匀为超声混匀;所述超声步骤中,超声的频率具体为40-45kHz,更具体为42kHz ;碳纳米管和浓硝酸的用量比为0.5-1.5g:10-30mL,具体为1.0g:15mL ;所述氧化反应步骤中,温度为40_60°C,具体为50°C;时间1.0-2.0h,具体为1.5h ;所述洗涤步骤包括如下步骤:将所得黑色固体于水中离心,收集所得固体用水和丙酮洗涤,至洗涤液的pH值为7.0 ;其中,所述离心步骤中,转速为12000-16000rpm,具体为HOOOrpm ;时间1.0-2.0h,具体为 1.0h ;所述干燥步骤中,温度为50_80°C,具体为60°C ;时间为12_36h,具体为24h ;所述步骤2)中,催化剂为N,N- 二甲基甲酰胺;所述氧化的碳纳米管与催化剂和SOCl2的用量比为50_200mg:0.2-1.5mL:20-40mL,具体为 IOOmg:1.0mL:30mL ;所述酰氯化反应步骤中,时间为12_36h,具体为24h ;所述干燥步骤中,温度为20_50°C,具体为30°C ;时间l_3h,具体为2h ;所述步骤3)中,酰氯化的碳纳米管与1- (3-氨基丙基)咪唑的用量比为100-200mg:20-40mL,具体为 150mg:30mL ;所述反应步骤中,温度为100_125°C,具体为120°C ;时间为12_36h,具体为24h ;所述干燥步骤中,温度为50_80°C,具体为60°C ;时间12_36h,具体为24h ;所述步骤2)至4)中,惰性气氛具体为氮气气氛;所述步骤4)中,所述改性碳纳米管与1-溴丁烷的用量比为300_500mg:10-25mL,具体为 370mg:15mL ;所述反应步骤中,温度为70_90°C,具体为80°C ;时间为12_36h,具体为24h ;所述干燥步骤中,温度为50_80°C,具体为60°C ;时间12_36h,具体为24h。本专利技术提供的制备上述吸附剂的方法,包括如下步骤:将所述离子液功能化碳纳米管和磁性纳米颗粒按照配比分别分散于有机溶剂中进行第一次超声,合并后进行第二次超声,在外加磁场的作用下分离出固体颗粒,干燥,得到所述吸附剂。上述方法中,所述有机溶剂为乙酸乙酯;所述磁性纳米颗粒与有机溶剂的用量比为20-80mg:lmL,具体为40mg:lmL ;所述第一次超声和第二次超声步骤中,超声的频率均为40_50kHz,具体为42kHz ;第一次超声的时间为3_5min,具体为5min ;第二次超声的时间为5-10min,具体为IOmin ;超声的温度均为室温;所述干燥步骤中,温度为50_80°C,具体为60°C ;时间为12_36小时,具体为24小时。上述本专利技术提供的吸附剂在吸附水样中除草剂和除草剂的一级代谢产物中至少一种的应用及在吸附水样中除草剂和除草剂的一级代谢产物中至少一种的方法,也属于本专利技术的保护范围。其中,该吸附方法,包括如下步骤:将所述吸附剂与所述水样混合后涡旋,在外加磁场的作用下倒出涡旋后的水样,再加入由酸和甲醇组成的洗脱剂对所述涡旋后的水样洗脱,再次涡旋,再在外加磁场的作用下收集涡旋后的洗脱剂,完成所述吸附。所述除草剂为芳氧苯氧羧酸酯类除草剂,具体选自禾草灵、喹禾灵、氰氟草酯和氟吡甲禾灵中的至少一种;所述除草剂的一级代谢产物选自禾草灵酸、喹禾灵酸、氰氟草酸和氟吡甲禾灵酸中的至少一种;所述水样与吸附剂的用量比为20mL:5-12.5mg,具体为20mL:7.5-12.5mg,更具体为 20mL:12.5mg ;或者,所述洗脱液中,酸为浓盐酸;所述盐酸在洗脱剂中的浓度为0.05-1.0M,具体为0.1M ;或者,所述洗脱剂与水样的体积比为20:0.5-2,具体为20:1.5_2,更具体为20:1.5 ;或者,两次所述润旋步骤中,时间均为0.5-3min,具体为Imin ;或者,所述水样的pH值为3-9,具体为4-8,再具体为5_8 ;所述除草剂和除草剂的一级代谢产物在所述水样中的浓度为0.05-lmg/L,更具体为 0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.05-0.1mg/L、0.05本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏罗迈刘东晖周志强
申请(专利权)人:中国农业大学
类型:发明
国别省市:

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