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由于科学技术的迅速发展,越来越多的金属用于工业、农业等领域,且不可避免地排放到环境中。为了评价金属,尤其是重金属对环境、生态和人体健康的影响,建立灵敏、准确的分析方法,测定实际样品中痕量、超痕量的金属浓度非常重要。然而,在实际样品测定中,常常是待测组分含量很低,已有仪器的灵敏度不够,加之基体干扰严重,使直接测定变得困难,有时甚至无法进行。因此,在测定前必须对待测物进行分离、富集,提高分析方法的性能,才能达到对实际样品进行快速、准确的分析。在众多分离、富集方法中,固相萃取(SPE)因具有高富集倍数、高回收率、快速相分离、少量有机溶剂消耗、易与不同分析技术联用,以及操作方便和吸附剂可再生等优点,已成为痕量分析中常用的一种分离预富集技术。固相萃取中,吸附剂的优劣对分析结果有重要影响。因此,吸附剂的选择非常关键。纳米材料是近年来颇受关注的一种新兴功能材料,具有高的比表面积、表面能和表面结合能,容易与其他金属离子相结合。纳米材料具有较强的吸附能力和较大的吸附容量,是一种很有潜力的吸附材料。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)是一种非常理想的痕量、超痕量元素分析技术,具有低检出限、高灵敏度、宽动态线性范围、快的分析速度、可同时测定多种元素以及易于联用等优点,在地质、环境、高纯材料、生物等领域里获得了广泛的应用。本论文旨在探讨碳纳米材料(多壁碳纳米管、单壁碳纳米管及碳纳米纤维)微柱分离富集与ICP-MS检测相结合,用于痕量元素分析的新方法,较为系统地研究了碳纳米材料对不同金属离子的吸附性能,并将建立的分析方法应用于实际样品中痕量、超痕量金属元素的分离富集与测定。主要研究内容概括如下:(1)以多壁碳纳米管为固相萃取吸附剂,以ICP-MS为检测工具,研究了多壁碳纳米管对贵金属元素Pd的吸附性能。考察了影响吸附的主要因素,并将所建立的方法应用于地质样品分析。(2)以单壁碳纳米管微柱分离富集与ICP-MS检测技术联用为手段,对重金属元素Cd的吸附行为进行了探讨,并将所建立的方法成功应用于生物样品中镉离子的分离富集与测定。(3)以碳纳米纤维为分离富集材料,研究了在动态条件下固相萃取与ICP-MS联用测定重金属元素Cu、Zn、Pb的吸附性能,确定了最佳吸附和解吸条件,并将所建立的方法成功地应用于实际样品分析。