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纳米材料的小尺寸、大比表面积、特殊化学构成等特性决定了它们独有的物理化学性质,推动了它们在微电子学、催化、医药等众多领域的应用。其中,纳米银因具有抗菌性等,成为最广泛的纳米材料之一。然而,在纳米银产品生产、使用、废弃过程中,纳米银会通过直接释放或溶出、填埋等途径进入到大气、水体、土壤里,对环境与其他生物体造成潜在威胁。由于纳米银的不稳定性,环境中的低浓度,样品基质的复杂性等给准确测定环境中纳米银浓度造成困难,成为纳米银的毒性机理研究、风险评估研究的瓶颈。 本论文建立了分析测定水环境与含纳米银产品中纳米银浓度的方法,主要内容包括三个部分: 1、离子液体-分散液液微萃取-电感耦合等离子体质谱法对水环境中纳米银的分离富集与测定。采用1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为萃取剂,甲醇作为分散剂的液液分散微萃取与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)方法测定了水中纳米银(AgNPs)浓度;并采用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)等对所测定纳米银粒子进行了表征。结果表明,离子液体-液液分散微萃取过程前后纳米银形状、粒径等保持不变。在离子液体用量1%(w/v),萃取温度为30℃,萃取时间为30min,离心条件为4500r/5min,pH值为6.8时,萃取效率可达到90%,富集倍数大于90倍,方法的检出限低至0.01μg/L。环境中常见离子如K+、Na+、Ca2+、Mg2+以及其他痕量离子如Mn2+、Co2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Fe2+等在环境浓度下,对分析方法不产生干扰;样品中Ag+浓度低于2mg/L时,对测定结果无影响。用建立的方法对污水厂进出水、京密河、永定河、圆明园福海、奥林匹克公园等六个实际水样中进行纳米银加标试验,结果表明,在0.89~4.7μg/L纳米银加标范围内,各水样中得到的AgNPs加标回收率范围为71.0~90.9%。 2、浊点萃取与电感耦合等离子体质谱法相结合分析测定了34种含纳米银商品中纳米银。采用TX-114作为萃取剂,EDTA作为络合剂(EDTA-TX-114)的浊点萃取方法(CPE)对34种市售抗菌产品中纳米银含量进行了分析测定,并采用UV-Vis对萃取前后纳米银进行了表征。结果表明,浊点萃取方法可以保持萃取前后纳米银的特性。此方法获得的纳米银检出限及定量限分别为0.2ng/g和0.7ng/g。34种产品中有4种未检测到AgNPs,其余30种产品中纳米银含量范围在0.01~560μg/g之间。 采用微波辅助消解法-电感耦合等离子体质谱法对34种抗菌产品中总银含量进行了分析测定,此方法获得的总银检出限及定量限分别为0.7ng/g、2.2ng/g。结果表明,有3种产品未检测到银,其余31种产品中银含量范围在0.03~1033μg/g之间。 3、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)联用技术对抗菌产品中自由溶解态Ag+进行分析测定。样品稀释后以HPLC-ICP-MS测定自由溶解态银离子。实验中色谱条件为:Venusil Durashell-NH2型氨基柱,500(A)孔径(5μm,250×4.6mm),流动相中含有0.1% FL-70及2mM Na2S2O3,流速为0.7mL/min。结果表明,抗菌产品中,银离子的出峰时间约在3.5min左右,以银离子峰面积计算银离子浓度。HPLC-ICP-MS方法对抗菌产品中Ag+测定的检出限及定量限分别为0.2ng/g、0.7ng/g。34种产品中有7种产品未能检测到Ag+,其余27种产品中自由溶解态银离子浓度范围为0.003~823μg/g。 微波消解法结合ICP-MS、CPE-ICP-MS、HPLC-ICPMS方法联合使用,纳米银含量与自由溶解态银离子含量之和与总银含量基本一致的产品有20种。其中,总银含量浓度范围为0.09~1033μg/g,纳米银含量浓度范围为0.04~560μg/g,自由溶解态Ag+含量浓度范围为0.04~823μg/g,纳米银浓度占总银浓度比例为2.14~94.88%。