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        離子印跡技術(shù)-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定環(huán)境水樣中超痕量乙基汞離子

        2021-03-23 15:06:30吳偉華張丹丹
        現(xiàn)代鹽化工 2021年6期

        吳偉華 張丹丹

        關(guān)鍵詞:離子印跡技術(shù);IIT-ICPMS;環(huán)境水樣;乙基汞

        在自然界中,汞離子的形態(tài)主要分為兩種:無機(jī)汞和有機(jī)汞。其中,有機(jī)汞因能在生物體內(nèi)富集,毒性比無機(jī)汞大得多。有機(jī)汞主要以甲基汞、乙基汞、苯基汞等3種形態(tài)存在。當(dāng)前對(duì)有機(jī)汞形態(tài)的檢測(cè)方法較多,主要有氣相色譜法[1]、液相色譜法[2]、毛細(xì)管電泳法[3]、離子色譜法[4]等。但這些檢測(cè)方法都要預(yù)處理樣品,然后根據(jù)色譜分離原理,將不同形態(tài)的有機(jī)汞離子分離,最終用大型儀器檢測(cè)。因此,存在前處理時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜、分離效果受色譜柱和流動(dòng)性影響很大等問題。目前,對(duì)單一形態(tài)的有機(jī)汞離子研究較少,更多地利用“萃取+色譜分離”技術(shù),無法準(zhǔn)確、快速、便捷地測(cè)定單一形態(tài)有機(jī)汞離子。乙基汞離子作為有機(jī)汞的形態(tài)之一,雖然毒性沒有甲基汞離子強(qiáng),但仍然很大。另外,乙基汞作為化妝品、疫苗、眼藥水等產(chǎn)品防腐劑[5]的合成原料,至今仍被廣泛使用。因此,對(duì)乙基汞離子的檢測(cè)研究有一定的社會(huì)需求,尤其在環(huán)境水體中,乙基汞離子的檢測(cè)尤其重要。離子印跡技術(shù)作為分子印跡技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向,能實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬離子在水相環(huán)境下的印跡和識(shí)別,同時(shí)達(dá)到富集效果。因此,將其應(yīng)用到有機(jī)重金屬測(cè)定方面具有可行性。為了快速、準(zhǔn)確地了解環(huán)境水體中的乙基汞離子污染情況,本研究擬建立一種基于離子印跡技術(shù)合成乙基汞離子印跡材料,結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜測(cè)定環(huán)境水樣中超痕量乙基汞離子的方法。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 儀器與條件

        儀器:7500型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀器、馬弗爐、蠕動(dòng)泵、電子天平、高速離心機(jī)。

        電感耦合等離子體質(zhì)譜條件:射頻功率為1500 W,等離子氣流量為18.00 L/min,輔助氣流量為0.80 L/min,霧化載氣流量為0.80 L/min,補(bǔ)償氣流量為0.40 L/min。

        1.2 試劑硅膠(0.040~0.063 mm)、甲基丙烯酸(MAA)、偶氮二異丁腈(AIBN)、吡咯烷二硫代甲酸銨(PDC)、氯化乙基汞(CH3CH2HgCl)、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MAPS)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)、硫脲、鹽酸。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        1.3.1 合成乙基汞離子印跡材料

        稱取10.00 g經(jīng)550 ℃高溫處理過的SiO2,加入200.0 mLHCl(1.0 mol/L),在80 ℃水浴中攪拌反應(yīng)6 h后,用二次水清洗,離心并干燥。隨后與20.0 mL水、100.0 mL乙醇、20.0mL草酸溶液(pH為4.0)和20.0 mL 3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(γ-MAPS)混合成溶液,置于60 ℃油浴中加熱攪拌反應(yīng)12 h后,加入100.0 mL乙醇并與0.05 g氯化乙基汞、0.05 g吡咯烷二硫代甲酸銨(PDC)、100 μL甲基丙烯酸(MAA)、0.01g偶氮二異丁腈(AIBN)和200 μL三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)混合成溶液,繼續(xù)加熱攪拌反應(yīng)12 h后,用二次水洗凈,離心并在常溫下真空干燥。

        在100.0 mL含硫脲(1.0 mol/L)和HCl(2.0 mol/L)溶液中攪拌3~4h,離心除去上清液后改用30.0 mL含硫脲(0.1 mol/L)和HCl(2.0 mol/L)溶液中攪拌3~4h,離心除去上清液。最后在60 ℃下真空干燥,得到含有乙基汞離子三維孔穴的離子印跡材料。

        1.3.2 乙基汞離子的富集

        將已洗去模板離子的離子印跡聚合物填充入BC-10空柱,將50.0 mL含10 ng/mL乙基汞溶液緩慢通過填充柱進(jìn)行富集;然后用0.5 mL含硫脲(0.1 mol/L)和HCl(2.0 mol/L)混合溶液緩慢通過填充柱,收集洗脫液待測(cè);使用7500型電感耦合等離子體質(zhì)譜對(duì)上述待測(cè)液進(jìn)行檢測(cè),最后計(jì)算乙基汞離子的回收率。

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