纺织品中多溴联苯及多溴联苯醚类阻燃剂的检测方法研究

论文摘要

多溴联苯（Polybrominated Biphenyls,PBBs）及多溴联苯醚（Polybrominated Diphenyl Ethers,PBDEs）是近年来受到广泛关注的一类新型持久性有机污染物。由于它们具有内分泌干扰作用及潜在的致畸、致癌和致突变效应,欧盟指令及一些国际法规纷纷出台,禁止其在纺织品、塑料、电子电器等产品中作为阻燃剂使用。目前,对于纺织品中PBBs、PBDEs的检测,国际上尚无统一的标准,我国也没有制定出相应的国标及行标。本论文选择了纺织品中八种主要的PBBs、PBDEs阻燃剂成分作为研究对象,通过优化样品前处理条件及气相色谱检测条件,系统地研究了PBBs、PBDEs的定量分析方法,建立了纺织品中八种PBBs、PBDEs的快速、灵敏、准确监测方法。在样品前处理方法的研究中,本论文主要讨论了超声波辅助萃取和微波辅助萃取两种方法。通过萃取剂筛选试验、正交试验及单因子试验等条件试验优化了样品的前处理条件。研究结果表明:正己烷+丙酮（体积比2:3）混合溶剂为超声波辅助萃取的最佳溶剂,萃取条件为:1.0g纺织品样品中加入体积分别为30,20,10mL的萃取剂经超声波萃取10min,连续萃取3次。方法的检出限为0.000381～0.00930μg/g,加标平均回收率为75.42%～119.31%,6次平行测定的相对标准偏差为1.65%～11.67%。微波辅助萃取的最佳条件为:以25mL的正己烷+二氯甲烷（体积比2:3）混合溶剂萃取1.0g纺织品样品,萃取温度为60℃,仪器功率为400W,萃取10min。结果表明:方法的检出限为0.000124～0.000991μg/g,加标平均回收率为75.50%～112.91%,6次平行测定的相对标准偏差为1.34%～11.79%。两种样品前处理方法相比较可见,超声波萃取和微波萃取均有较好的样品加标回收率和精密度,可以满足PBBs、PBDEs的定量测定要求。但微波辅助萃取方法比超声波法的检出限更低,同时具有节约时间和节省溶剂的优点,符合开展绿色化学和痕量分析的需要。在样品净化方面,本文初步探讨了浓硫酸净化方法。结果表明,样品经萃取后再经浓硫酸净化的加标回收率均在75%以上,且无干扰引入,净化效果良好,可见浓硫酸可以作为纺织品中PBBs、PBDEs分析的净化手段。本论文研究了GC-ECD对纺织品中PBBs、PBDEs的定性/定量分析方法。通过将载气流速程序和柱温程序联合使用优化了气相色谱测定条件,并研究了进样口温度、检测器尾吹流速对检测信号的影响,最终实现了八种分析对象的有效分离与定量测定。各PBBs、PBDEs线性良好,检出限低,适于纺织品中PBBs、PBDEs的监测分析。在此基础上,用上述建立的前处理方法和色谱定量方法对10个批次不同质地的纺织品样品进行了测试,结果均未检出本文所研究的八种PBBs、PBDEs单体。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 多溴联苯和多溴联苯醚简介
• 1.2.1 理化性质
• 1.2.2 应用
• 1.2.3 毒性
• 1.2.4 污染现状
• 1.3 PBBs和PBDEs分析中样品前处理技术进展
• 1.3.1 索氏提取法
• 1.3.2 液液萃取法
• 1.3.3 固相萃取法
• 1.3.4 超声波辅助萃取法
• 1.3.5 微波辅助萃取法
• 1.3.6 固相微萃取法
• 1.3.7 加速溶剂萃取
• 1.3.8 样品净化技术
• 1.4 PBBs和PBDEs的气相色谱分析检测技术
• 1.4.1 色谱柱
• 1.4.2 检测器
• 1.5 纺织品中禁用PBBs、PBDEs的法令法规
• 1.6 纺织品中PBBS、PBDEs检测现状
• 1.7 本课题的研究意义与研究内容
• 1.7.1 研究意义和创新点
• 1.7.2 研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验仪器设备
• 2.2 实验药品和试剂
• 2.3 样品前处理方法研究
• 2.3.1 超声波辅助萃取
• 2.3.2 微波辅助萃取
• 2.3.3 样品净化
• 2.4 GC-ECD分析条件
• 2.5 标准曲线的绘制
• 2.6 空白实验
• 2.7 方法的回收率和重复性实验
• 2.7.1 超声波前处理方法的样品加标回收率实验和重复性实验
• 2.7.2 微波前处理方法的样品加标回收率实验和重复性实验
• 2.7.3 样品加标回收率和精密度的计算
• 2.8 方法的检出限（MDL）
• 2.8.1 超声波前处理方法检出限
• 2.8.2 微波前处理方法检出限
• 2.9 实际样品分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 样品前处理方法研究
• 3.1.1 超声波萃取前处理方法研究
• 3.1.2 微波萃取前处理方法研究
• 3.1.3 萃取液的净化
• 3.1.4 前处理方法小结
• 3.2 多溴联苯（醚）的GC-ECD检测技术
• 3.2.1 气相色谱测定原理
• 3.2.2 定量方法
• 3.2.3 气相色谱分析条件的优化
• 3.2.4 气相色谱分析条件的确立
• 3.2.5 PBBs、PBDEs色谱流出曲线
• 3.3 方法验证
• 3.3.1 标准曲线的绘制
• 3.3.2 仪器精密度
• 3.3.3 PBBs和PBDEs检测方法小结
• 3.4 实际样品分析
• 第四章 结论
• 4.1 结论
• 4.2 进一步的研究设想
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢