[00140815]新型纳米TiO2固相萃取材料的制备及其在环境分析中的应用研究

一、项目概要 “新型纳米TiO2固相萃取材料的制备及其在环境分析中的应用研究”项目是青海省科学技术厅2010年下达的应用基础研究计划项目，项目编号为2010-Z-716，总计划投资30万元，科技厅资助10万元。经过一年多的实施，完成了项目合同书规定的各项任务，制备出了桑色素、二苯氨基脲修饰的纳米TiO2吸附材料，对高寒地区藏药中的痕量元素进行了预富集和分离。 二、项目研究内容 本研究适用于环境样品中微量和痕量元素的痕量分析，对建立系列出口藏药中微量和痕量元素的分析方法具有指导意义，为开发与发掘新型纳米TiO2固相萃取材料的产业化提供科学依据。 新型纳米TiO2固相萃取材料对目标分析物有着极好的选择性，详细研究了其在固相萃取中的富集分离特性，为分新型纳米TiO2固相萃取材料的应用提供理论依据和技术参数。经过研究与分析，可以得出以下结论： 1.筛选出了方法简单、成本低、物理化学性能稳定的新型纳米TiO2固相萃取材料的制备方法。 2.制备出了具有高度选择识别性能的（桑色素、二苯氨基脲、铜试剂）修饰的纳米TiO2固相萃取材料，提高了固相萃取的选择性。 3.详细研究了反应条件、萃取条件对于材料性能的总体影响，优化出适合进行在线联用的富集分离条件以及各项参数，借助于ICP-AES研究检测手段完成在线动态检测，成功建立了3种分析方法。 三、取得的成果与创新点 1.项目取得的成果 本项目申请已发表论文4篇，其中SCI检索1篇，核心期刊三篇。培养博士生1名，硕士生2名。详见工作报告。 2.项目创新点 1)用水解法和均匀沉淀法相结合的新工艺制备了纳米TiO2粒子粒径平均为60 nm。 2)功能化的纳米二氧化钛材料作为固相萃取吸附剂，对青海高寒地区藏药中的痕量元素的进行了预富集分离，设计出与ICP-AES联用的接口装置，对高寒地区藏药中的痕量金属元素的在线预富集分离进行测定。 3)建立了方法简单、成本低、物理化学性能稳定的新型纳米TiO2固相萃取材料。为开发与发掘新型纳米TiO2固相萃取材料的产业化提供科学依据。 四、与国内外同类技术比较 我校立足西北高原地区，在实验设备、人才管理、实验设备等方面虽不算全国前列，但是依托学校的实验设备和青海省科技厅的资助，在本项目研究中取得了高于预期的结果。经过国内外检索查新，全国有多家研究机构和大专院校有过同类研究，但在国际国内未见与该项目技术特征相符合的新型纳米TiO2固相萃取材料的相关文献报道。 五、推广应用的范围、条件和前景及存在的问题和改进意见 将高选择性的新型纳米TiO2固相萃取材料与简便、快速、高通量的吸附柱分离技术相结合，建立了环境样品中微量和痕量元素的提取、富集、分离和检测于一体的分析方法。可应用于高寒地区藏药中痕量和超痕量元素的检测，有重要的学术价值和应用前景。由于纳米TiO2技术的发展仅仅只有二十年，其核心的基础理论和系统化的工作没有特别显著的提升。如能进一步研究与开发，将有可能成为检测微量和痕量元素的主要方法。在今后的工作中还需要不断学习，取长补短，共同研究。