可用于吸附氣態(tài)有機物的納米纖維研制及應用.pdf

1、氣態(tài)有機物與人類生活息息相關。例如，環(huán)境保護方面，空氣中低濃度的揮發(fā)性有機物給人類健康帶來嚴重威脅，需要即時檢測和控制;再如，人體呼出氣體中某些有機物成分的改變，也可以作為某些疾病的早期診斷與無創(chuàng)檢測。但是氣態(tài)目標物通常濃度極低，如正常人體呼吸中的揮發(fā)性有機物含量通常在μg/m3級別，并且與多種外源氣體物質相混，干擾嚴重。因此必須濃縮凈化處理后檢測，才能達到儀器檢測限要求。因此，研制出一種高效、快速的氣態(tài)有機物的采樣富集材料與裝置就顯得

2、尤為重要。
　　 本文實驗在以下四個方面進行了研究:1)研制出可用于吸附氣態(tài)有機物的納米纖維;2)利用靜態(tài)吸附法考查納米纖維的吸附脫附性能，并以此為依據推測納米纖維的吸附機理;3)建立氣相色譜分析方法，確定納米纖維的動態(tài)吸附影響條件，并與其他一些吸附材料作對比，力求掌握納米纖維新材料的吸附特性;4)考查納米纖維凈化處理復雜背景樣品的能力，力圖拓展納米纖維的應用范圍。論文主要工作如下:
　　 一、面向揮發(fā)性有機污染物吸附的

3、納米纖維研制
　　 以靜電紡絲法分別紡制了三種不同材料組成的納米纖維—聚苯乙烯纖維(PS，polystyrene)、丙烯酸樹脂纖維(AR，acrylicresins)、聚苯乙烯-丙烯酸樹脂復合纖維(PS-AR)。以氣態(tài)硝基苯為目標分子，初步考察比較三種纖維對其吸附性能。結果表明，纖維的高分子材料成分對纖維的吸附性起決定性作用，三種纖維中聚苯乙烯-丙烯酸酯復合纖維對氣態(tài)硝基苯有良好的吸附效果。
　　 二、納米纖維對揮發(fā)性有

4、機物的靜態(tài)吸附性能及脫附方式研究
　　 采用靜態(tài)吸附的模式，對已研制出的納米纖維的吸附性能及脫附方式進行了研究。以硝基苯、苯、二氯甲烷、二氯苯為目標物，用Freundlich方程進行擬合，計算出四種物質的最大吸附量分別為:0.6μg/mg,254.3μg/mg、4.6μg/mg,2.2μg/mg;考查了常壓脫附、減壓脫附、吹氣脫附、紫外照射脫附、加熱脫附幾種脫附方式，實驗表明，加熱是最為有效的脫附方式。
　　 三、納米纖

5、維對揮發(fā)性有機物的動態(tài)吸附性能研究
　　 研制出一種新型的氣體采樣裝置，考查納米纖維應用于這種裝置的最佳條件，并與活性炭和碳纖維進行了比較實驗。實驗結果表明，在0.25mg/m3-40mg/m3的濃度范圍內，活性炭對苯與二氯甲烷的吸附效果最好，吸附率可達99％，硝基苯的吸附率可達90％，但活性炭難于解吸附，作為分析前處理應用時，樣品前處理繁瑣;納米纖維對苯與二氯甲烷的吸附效率不及活性炭但也大于70％，硝基苯的吸附率可達95％，且

6、脫附容易，方便應用;碳纖維對于目標物吸附效果均不理想，二氯甲烷根本不吸附，苯的吸附率只有14％，硝基苯的吸附率只有68％。
　　 四、新型納米纖維固相萃取柱制備及其用于組織樣品中柔紅霉素測定研究
　　 在這部分工作中，著重考察納米纖維對液態(tài)復雜樣品的處理能力，拓展納米纖維使用范圍。改進納米纖維固相萃取柱外形，并將其用于大鼠心、肝、脾、肺、腎組織及血漿中柔紅霉素的凈化、濃縮處理，建立了生物樣品中柔紅霉素的高效液相熒光檢測法

7、。以10％(V/V)HClO4為溶劑，對組織樣進行勻漿和離心處理，上清液用納米纖維小柱凈化富集，以50μL含1％(V/V)冰醋酸的甲醇洗脫，進樣20μL檢測。流動相為甲醇-水-冰醋酸(60∶40∶0.25，V/V，pH5.5)，流速為1.0mL/min。在5種組織中，方法的定量線性范圍為:在大鼠個各種臟器組織中為0.02-20μg/g，在血漿中為0.01-1μg/mL。方法的回收率為82.7％-112.3％，日內RSD為2.0％-9.9