论文部分内容阅读
表面活性剂(Surfactant)根据极性端的解离性质主要分为:离子型(阳离子或阴离子型)、非离子型以及两性活性类型。因其具有特殊的化学结构及物理化学性质,在杀菌消毒、乳化分散和防腐等方面体现出了独特优势,被广泛应用于工业、农业、食品及医药等诸多领域。但表面活性剂对天然水体产生的污染不可逆转,直接影响水中微生物的复氧过程和其它有机污染物的降解,破坏自然食物链进而影响人体的健康安全。因此,监控环境中的表面活性剂对生态环境的评估及人体健康具有重要意义。然而,由于表面活性剂非挥发性和结构单元非吸光性,使得环境样品中高效、高选择性和高灵敏度的表面活性剂测定具有挑战性。迄今为止,已报道的环境样品中表面活性剂测定方法多为化学滴定法和液相色谱法,但上述方法繁琐且耗时长。敞开式质谱(Ambient Mass Spectrometry,AMS)是近年来提出的新型质谱分析方法,因其无需色谱分离、样品前处理过程简单而得以广泛应用。纸喷雾质谱(Paper-spray mass spectrometry,PS-MS)和解吸附电晕束离子化质谱(Desorption corona beam ionization,DCBI-MS)是两类典型的AMS方法,均可在敞开的大气压环境下对样品进行直接分析,整个过程耗时仅需1-2 min,可有效提高样品的分析通量和效率。本文以三类表面活性剂为研究对象,探讨了敞开式质谱对表面活性剂进行高通量分析的可行性及适用性,主要内容如下:1.建立了PS-MS快速测定水基样品中阳离子型表面活性剂的分析方法。考察了样品离子化效率的影响因素,比较了选用氨基葡萄糖、四丁基溴化铵作为内标时PS-MS方法定量准确性。结果表明,校正曲线中线性系数(R~2)均大于0.990,最低检测限(The limit of detection,LOD)为0.2 mg/L,最低定量限(The limit of quantitation,LOQ)为0.5 mg/L,回收率在94.6%-108.5%区间内,两个内标对结果无明显影响。与传统的电喷雾离子化质谱(ESI-MS)实验相比较,定量结果基本一致。但PS-MS技术分析更加快速。2.建立了PS-MS快速定量检测废水中阴离子型表面活性剂的方法。优化了质谱条件,分别考察了溶剂、酸碱度、纸基对样品质谱响应强度的影响,发现疏水纸可有效提高阴离子型表面活性剂的质谱响应。以苯甲酸、糖精钠作为内标物时,所建立的PS-MS方法线性系数(R~2)均大于0.990,LOD为0.9 mg/L,LOQ小于1 mg/L,回收率在97.3%-107.3%之间,与传统ESI-MS结果相比较,定量结果基本一致。3.对比分析了两种敞开式质谱方法(DCBI-MS、PS-MS)与直接灌注质谱法(APCI-MS、ESI-MS)对非离子型表面活性剂的分析性能。结果说明,敞开式质谱法可对工业中常用的非离子型表面活性剂进行快速筛选。通过对纸基特性、温度、气体流速和pH等条件进行优化,发现不同的非离子型表面活性剂选择不同的敞开式方法检测时,其质谱响应和裂解规律有所差异,找到了快速鉴别不同非离子型表面活性剂的最佳质谱分析方法。