基于形成小分子无机共价化合物的高选择性固相萃取分离方法及其应用研究

基于形成小分子无机共价化合物形成的萃取技术具有高选择性、可操作性强、易于实现在线联用等优点，利用无需修饰的强化学惰性的非极性聚苯乙烯树脂即可方便地实现小分子无机共价化合物的高效固相萃取。本申请课题拟通过系统而深入的理论研究，建立基于形成无机共价化合物的固相萃取分离理论模型,指导运用这一新型分离富集体系进行新分析方法建立的应用研究。并进一步开展基于形成无机共价化合物的编结反应器以及连续流动固体膜的固相萃取新技术研究，解决传统分离技术中一些难以克服的缺点，比如编结反应器在针对大分子有机螯合物吸附时的低吸附效率、需要依赖有机溶剂洗脱以及连续液膜萃取中的溶剂流失等， 建立适用于与原子光谱检测技术进行在线联用的实用分离富集新技术。深入地探索基于形成小分子无机共价化合物的固相萃取技术应用新途径，建立数项基于形成小分子无机共价化合物的固相萃取技术实用分析方法，比如复杂环境样品、高纯或超高纯物质样品分析等

以基于形成小分子共价无机化合物的萃取技术，探索了微粉级聚苯乙烯树脂对砷、硒、锡、锑、汞、锗吸附性能实验和静电纺丝纳米聚苯乙烯纤维吸附固定相的制备以及应用。完成了树脂和分离小柱的制备，实验了不同粒径萃取树脂以及关键性实验条件，比如吸附酸度、吸附液组成以及流速对对目标元素分离效果的影响。实验显示，所有元素均近100%快速高效吸附。结果表明该吸附为不可逆吸附。建立了十余项实用性较强的分析方法，分述如下：.采用非极性树脂XAD-16作为吸附剂，在高浓度的盐酸体系中As（III）形成AsCl3共价化合物，被非极性树脂选择性吸附，样品基体Sb被快速有效地分离；通过调节洗脱液pH值，即可实现As的原子荧光法在线检测。相比其他离子态的无机化合物，无机共价化合物在水溶液中的溶解性很低，但在有机溶剂中的溶解性却很好。据此建立了在线固相萃取-氢化物发生原子荧光法检测高纯氧化锑中痕量砷方法。.以悬浮进样方式，采用电感耦合等离子体-质谱（ICP-MS）法直接测定核工业用高纯石墨中痕量硼。选择适合的悬浮液稳定剂，并在等离子体中加入少量氧气，在高温下，有效地将碳转化为二氧化碳，消除了有机试剂对样品锥产生的积碳影响。.分散液-液微萃取(DLLME)作为微型的样品前处理方法，将装有20 µL进样环的旋转进样阀(无色谱分离柱)组成流动注射装置作为进样系统与ICP-MS相连接，以用于水样中Cd，Pb与Bi的超痕量分析。.Ge的氯化物发生适合在高浓度盐酸介质中进行。实验选择浓盐酸（6 mol/L）载流，经与样品溶液混合后实现在线氯化物发生，既防止样品处理过程中Ge的挥发损失，还大大降低样品溶液中的盐酸浓度。有机锗在实验条件下不发生氯化，进而实现高有机锗条件下的低无机锗的选择性测定。.选择DDTC作螯合剂，四氯化碳作为分散剂和萃取剂，将分散液液微萃取(DLLME)与HPLC-ICP-MS结合，实现了对有机汞和无机汞的高选择性的高倍富集，并多种环境水样中汞的形态作了分析。.建立了在线固相萃取-HPLC-ICP-MS进行汞形态分离分析新方法。将HPLC的进样环用磺酸基阳离子交换柱代替，无需衍生化与螯合试剂，3种汞的形态在柱子上完全吸附。以L-半胱氨酸（Cys）作洗脱液，通过调节Cys表面所带电荷，即可实现快速洗脱，获得了极高的富集倍数与极低的检出限。方法应用于海水样中汞的形态分析。