全氟化合物分子识别的共振散射研究及其在环境分析中的应用

Perfluorinated compounds(PFCs) have been used in a wide variety of industrial and consumer products.PFCs are persistent, bioaccumulative and long distance traveling toxic substances and have been considered as a kind of environmental pollutants that can affect many organs in the human body. Studies on spectral characterization and analytical method of typical PFCs compounds have very important significance in environmental monitoring. This project takes typical PFCs compounds-Perfluorooctane Sulfonate(PFOS) and Perfluorooctane Acid(PFOA) as main objects of study and aims to develop new simple analytical methods for sensitive and selective detection of PFCs which can be used to determine the content of PFCs in environmental sample. In this project, selection of resonance light scattering(RLS) molecular recognition probe on PFCs, mechanism of interaction and quantitative relationship of PFCs content and RLS intensity, characterization and detection method of PFCs based on RLS technique and construction of evaluation system of the analytical methods would be investigated. New separation and preconcentration method of PFCs also would be studied.The implementation of this project not only enrich and expand the content and scope of application of RLS and PFCs, but also provide methodological support for the assessment of the use and emissions of PFCs, environmental and ecological damage and health effects, and provide a theoretical foundation for control countermeasures constitution, detoxification programs and relevant laws and regulations.

全氟化合物（PFCs）广泛用于工业和民用行业，具有持久性、生物累积性及远距离环境迁移能力，被认为是一类具有全身多器脏毒性的污染物。对典型PFCs进行光学表征、研究其分析方法对环境监测具有十分重要的意义。本项目拟以PFCs中典型化合物全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）为主要研究对象，筛选对PFCs分子识别的共振光散射（RLS）光谱探针，探讨其相互作用机制、研究RLS强度与PFCs的定量关系，建立利用RLS表征和测定PFCs的新方法，并进行方法学评价，构建分析方法的评价体系。同时，研究PFCs的分离富集方法，在此基础上开发基于RLS技术简单、灵敏、选择性测定PFCs的方法，并用于环境样品中PFCs分析测定。本课题的实施既丰富和拓展了RLS及PFCs研究内容和应用范围，又对评估PFCs的使用和排放、环境生态损伤及健康影响提供方法支持，并对制定控制对策、解毒方案和相关法规提供理论基础。

全氟化合物（PFCs）广泛用于工业和民用行业，具有持久性、生物累积性及远距离环境迁移能力，被认为是一类具有全身多器脏毒性的污染物。对典型PFCs 进行光学表征、研究其分析方法对环境监测具有十分重要的意义。现有PFCs的检测标准几乎都是用色谱-质谱-质谱联用方法，因其仪器昂贵，限制了其广泛应用。针对这一现状，①本项目研究建立了一系列低成本、高灵敏的全氟化合物光谱分析方法，方法检测限达nmol/L水平或更低。并利用分子光谱系统地研究了以PFOS及PFOA为代表的全氟化合物散射、荧光、吸收等光谱分析方法。这些研究结果有望能建立低成本的检测标准，对全面推广和实施全氟化合物的环境监测与评估具有重要意义。②研究了分子印迹技术在PFCs分离分析中的应用，合成了磁性分子印迹聚合物等，并实现了对PFCs的分离富集及分析检测。由于环境水样中PFCs的浓度很低，现有的国家标准检测方法通常也要结合分离富集预处理才能实现对其的分析检测。本项目结合分子印迹技术设计并合成出了基于四氧化三铁磁性纳米粒子的PFCs分子印迹聚合物，对PFCs有较好的分离富集效果，且稳定性好，实用性强，能多次重复使用，可用于环境水样中PFCs的分离富集预处理。有力地保障了本项目建立的高灵敏、低成本全氟化合物光谱分析方法形成行业或国家检测标准的可行性，因此具有较好的实用价值。本课题研究成果既丰富和拓展了RLS 及PFCs 研究内容和应用范围，又对评估PFCs 的使用和排放、环境生态损伤及健康影响提供方法支持，并对制定控制对策、解毒方案和相关法规提供理论基础。