基于環(huán)糊精聚合物的平衡被動(dòng)采樣器的設(shè)計(jì).pdf

1、水中有機(jī)污染物種類和數(shù)量與日俱增，給自然生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成一定影響。對(duì)這些有機(jī)污染物快速采集具有重要意義。通常目標(biāo)污染物的前處理工作量占整個(gè)分析工作量的70％-90％。被動(dòng)采樣不受突發(fā)污染事件影響，可以方便、快捷的進(jìn)行采樣。目前平衡型被動(dòng)采樣技術(shù)主要有被動(dòng)擴(kuò)散袋式采樣技術(shù)、半透膜被動(dòng)采樣技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、薄膜擴(kuò)散平衡技術(shù)。它們存在著平衡時(shí)間較長，多針對(duì)于疏水性有機(jī)污染物等問題。環(huán)糊精聚合物作為吸附劑具有水凝膠結(jié)構(gòu)，吸附平衡時(shí)間短

2、，有多種吸附位點(diǎn)，且具有結(jié)構(gòu)多樣性。本研究通過反相乳液聚合法合成環(huán)糊精聚合物，表征其形貌結(jié)構(gòu)，通過擬合等溫吸附方程、研究環(huán)境因素對(duì)吸附的影響、計(jì)算目標(biāo)物洗脫回收率，從而考察材料的吸附性能，基于以上背景設(shè)計(jì)加工以環(huán)糊精聚合物為吸附劑的平衡被動(dòng)采樣器，用于實(shí)際水體采樣。研究結(jié)果如下:
　　(1)通過反相乳液聚合法合成β-環(huán)糊精聚合物，篩選出80-120目的材料。材料呈均勻的球形形貌，溶脹后粒徑呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布，平均粒徑371.00μm，

3、粒徑分布集中。材料溶脹率8.67 g/g，環(huán)糊精單元含量68.81％，孔尺寸5.60 nm，屬介孔范圍。
　　(2)對(duì)β-環(huán)糊精聚合物吸附性能進(jìn)行研究。選定26種目標(biāo)化合物（如阿特拉津、苯線磷、噻菌靈、氫氯噻嗪、磺胺噻唑、磺胺吡啶等）通過序批式等溫吸附實(shí)驗(yàn)，擬合等溫吸附方程，這些目標(biāo)化合物均符合Freundlich等溫吸附方程(R2＞0.96)?？疾祀x子強(qiáng)度(Ca2+、Mg2+)、溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)對(duì)吸附的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些物

4、質(zhì)吸附不受環(huán)境因素影響?？疾炷繕?biāo)污染物的洗脫回收率，得到對(duì)于大多數(shù)物質(zhì)回收率在70-110％之間，且相對(duì)偏差在10％以內(nèi)。
　　(3)考慮到環(huán)糊精聚合物溶脹后不易凸附在采樣器表面，將采樣器設(shè)計(jì)成橢球形狀。選擇抗腐蝕、機(jī)械性能良好、對(duì)污染物無吸附作用的不銹鋼304材質(zhì)用于后續(xù)加工。根據(jù)材料溶脹后體積1.3 cm3和橢球體積計(jì)算公式，得到采樣器長半軸0.85 cm，短半軸0.85cm，半高0.43 cm。通過模具制造、沖壓、包邊、鎖扣