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随着物质生活的日益提高，重金属在为生活提供便利的同时，也对大气，水体，土壤等人类赖以生存的环境造成了不同程度的污染，而且日益严重。重金属联系着人们生活的方方面面，一方面，工业生产离不开重金属，然而大部分重金属所造成的污染威胁着人们的健康。对重金属污染进行检测、监督是控制重金属污染工作的重要部分，重金属的检测涉及各个领域，农业领域中水稻、小麦，环境领域的三废，生物医药领域的生物样品、药物，特别是工业领域的各种涉及重金属的制造业。重金属检测涉及的领域之广，也说明了检测需要面临各种不同的样品，一方面使各种检测的仪器面临挑战，另一方面，重金属检测的前处理技术也面临着同样的挑战，有效快捷的前处理技术能提高检测的灵敏度和特异性。因此，基于纳米纤维固相萃取技术，研制出一种高选择性的固相萃取材料，对提高重金属检测的效率，弥补现今重金属检测存在的不足有重要意义。
本文在以下四个方面进行研究:(1)建立简单可靠的重金属检测方法;(2)用新的方法制备功能化纳米纤维;(3)考察功能化纳米纤维的吸附性能，推测其吸附原理;(4)结合流动注射分析技术，建立在线快速检测铅离子的方案。论文的主要工作如下:
一、建立简单可靠的重金属检测方法
重金属的检测方法有很多，本文建立重金属检测的方法主要是用于为评价自制的功能化纳米纤维的吸附性能，基于这样的需求，需要简单、快速、可靠的检测方法，对比不同检测方法的优缺点，结合本实验室的条件，本文建立了以检测铅、铜、钴离子为主的高效液相色谱法，以及紫外-可见分光光度法，用于其他金属离子的检测，如汞、锌、铁等。高效液相色谱法对铅、钴、铜离子在0.05-5.00μgmL-1范围内有较好的线性，紫外-可见分光光度法对其他金属离子的检测在0-1.50μgmL-1范围内有较好线性，说明两检测方法能基本满足金属离子检测需要。
二、功能化纳米纤维的制备方法研究
本文采用的方法有别于常规修饰方法，利用静电纺丝技术，使功能分子在电纺的过程中修饰在纳米纤维上，采用了不同的功能分子，如双硫腙、锌试剂(ZC)、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(Pan)，制备了几种不同的功能化纳米纤维。本文还通过浸渍法及原位合成的方法，制备十二烷基磺酸钠(SDS)修饰的聚苯乙烯纳米纤维和掺杂十二烷基磺酸钠的聚吡咯纳米纤维。本文对各纤维进行表征，各纤维的直径都在300-500nm之间，从外观观察及红外光谱检测，证明各功能分子基本能修饰在纳米纤维上。
三、功能化纳米纤维吸附性能的研究
本文对制备的功能化纳米纤维都进行了考察，其中特别对双硫腙功能化的聚苯乙烯纳米纤维（DZ-PS纳米纤维）进行详细的研究。经氢氧化钠溶液活化后的DZ-PS纳米纤维在pH8.5的水介质中能有效地、选择性地吸附铅离子。ZC-PS纳米纤维在中性至pH9.0的环境下对铜、锌离子能有效吸附;Pan修饰的PS纳米纤维-在吸附金属离子后，Pan从纳米纤维表面掉落，因此不适合用于金属离子检测的前处理;SDS修饰的PS纳米纤维虽然对几种金属离子都有一定吸附作用，但缺乏选择性;而掺杂SDS的聚吡咯纳米纤维失去了对金属离子的吸附性。同时，本文根据实验中的现象以及比对不同的功能化纳米纤维，对功能化纳米纤维的吸附原理及实验中的现象进行初步的推测。
四、自动化在线快速检测金属离子方案的初步探讨
本文利用流动注射分析技术建立了铅离子的检测方法，在0-1.50μgmL-1范围内对铅离子的检测都有较好的线性，并将其与双硫腙功能化的聚苯乙烯纳米纤维结合，成功检测了水体中铅离子的含量。以此为基础，初步设计了把流动注射技术—功能化纳米纤维固相萃取技术—光度法检测技术三者结合的，可进行自动化在线快速检测金属离子的方案。