竹炭样品处理技术分离检测痕量环境污染物及其作用机理研究

固相萃取和固相微萃取是目前应用最广泛的两种较新的样品前处理技术，当前迫切需要发展成本低廉、选择性高、使用寿命长和稳定好的新型吸附剂。竹炭是一种接近于由五元环和六元环所组成的洋葱状富勒烯和展开的碳纳米管结构的新型环保材料，自身具有羟基、酯基、羧基等极性基团，同时具有空隙发达、比表面大，吸附性能高、易再生、稳定性高等优点。本项目拟通过调控不同的炭化温度，制备出一系列竹炭材料，考察不同极性、水溶性的污染物在竹炭上的吸附行为，从中选出适合于充当固相萃取和固相微萃取吸附剂的竹炭，将其制作成固相萃取微柱和固相微萃取涂层，实现对典型环境污染物富集分离和测定。同时还将通过研究竹炭的结构特征和吸附性能，来揭示竹炭对环境污染物的作用机理。项目的完成将对环境污染物的快速前处理和分析有非常重要的意义，同时也为制备经济高效吸附剂和预测其吸附性能与机理的关系提供理论依据。该项目是一项具有重要学术价值和应用前景的研究。

创造性地把制备出的高比表面积竹炭材料作为吸附剂用于固相微萃取、固相萃取以及基质固相萃取中，并对竹炭吸附环境污染物的作用机理进行了深入研究：.（1）制备出了表面呈三维锯齿状的竹炭固相微萃取涂层，并发现该涂层对中等极性的酞酸酯表现出了较强的吸附性能，并据此建立了竹炭固相微萃取-气相色谱-质谱分析环境水样中11种酞酸酯的新方法。.（2）采用Fe3O4纳米颗粒填补了竹炭固相微萃取涂层表面的堆积孔隙和沟壑，修补了竹炭涂层的结构缺陷，在萃取性能上优于竹炭涂层、Fe3O4涂层以及商品化的PDMS涂层。并据此分别建立了竹炭/Fe3O4固相微萃取-气相色谱-负化学源-质谱分析环境水样中多溴联苯醚和多氯联苯的新方法。.（3）采用竹炭作为吸附剂，成功开展了有机污染物（六溴环十二烷三种异构体和雌激素己烷雌酚、己烯雌酚和双烯雌酚）和重金属（镍、铜、铅、铬）的固相萃取及其测定的研究工作。.（4）建立了基于竹炭为分散吸附剂的基质固相分散---同位素稀释联合液相色谱串联质谱联用-技术快速分析土壤中的四溴双酚A和六溴环十二烷三种异构体的新方法。.（5）深入研究了竹炭的结构特征、形成过程、吸附过程和吸附机理，并在此基础上预测竹炭可吸附的有机污染物的种类。