[发明专利]一种测定水中金属硫化物纳米颗粒的分析方法

说明书

本发明公开了测定水中金属硫化物纳米颗粒的分析方法。该方法包括以下步骤：采用浊点萃取方法处理样品溶液，收集富集金属纳米颗粒的TX‑114相；向TX‑114相加入双(对‑磺基苯基)苯基膦脱水二钾水溶液，对Non‑MS‑NPs选择性溶解；采用液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法相结合检测M‑NPs和Non‑MS‑NPs含量，实现在水环境中快速准确地分离测定金属硫化物纳米颗粒。采用本方法可实现低至ng/L的金属硫化物纳米颗粒的分离测定，并将该方法用于水环境体中纳米硫化银和纳米硫化锌的分离测定，结果令人满意。本方法具有操作步骤简单，选择性高，灵敏度高，保护MS‑NPs的形貌和粒径分布等优点。

技术领域

本发明属于环境分析化学领域，涉及一种基于浊点萃取分离测定水环境中金属硫化物纳米颗粒的方法。

背景技术

金属纳米颗粒(M-NPs)由于其优异的理化性质，在药物输送、复合材料及电子产品等领域得到了广泛应用。随着其生产量和使用量的增加，金属纳米颗粒会不可避免地被释放到环境中，对人体健康、生态环境和社会安全等造成潜在危害。大量研究表明，M-NPs的毒性和迁移转化在很大程度上取决于其形态。M-NPs的种类是可变的，通常包括金属硫化物纳米粒子(MS-NPs)，金属氧化物纳米粒子(MO-NPs)和零价金属(Z-NPs)，而MS-NPs是水溶性环境中的M-NPs的主要形态。因此，为了准确评估MS-NPs对环境和人类健康的风险，需要一种快速准确的分析方法来分离和定量分析环境样品中的MS-NPs。

目前，在水生环境中分析M-NPs的常用方法包括超滤分离和预浓缩、固相萃取(SPE)和离子交换树脂法(IER)，之后使用特定元素的检测器进行定量分析，例如电感耦合等离子体质谱(ICPMS)。同时，为了进一步获得有关M-NPs大小分布的详细信息，基于色谱或电泳技术的在线耦合，例如液相色谱(LC)，薄层色谱(TLC)，场流分流(FFF)，毛细管电泳(CE)和凝胶电泳(GE)等粒径分离技术与(ICP-MS)联用在纳米分析领域也很普遍。然而，这些技术仅允许确定M-NPs，而不能测定MS-NPs。尽管X射线近边吸收光谱仪(XANES)可以克服该瓶颈，但却受到低灵敏度、高成本及仪器稀有性的阻碍。此外，由于M-NPs在环境水体中的浓度低，样品基质复杂以及理化特性的多样性，M-NPs在环境中的常规分析仍面临巨大挑战。因此，迫切需要建立一种准确快速地分离和测定复杂基质中MS-NPs的方法。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明提供了一种通过浊点萃取(CPE)与液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法(LC-ICPMS)结合技术分离测定水环境中MS-NPs的方法。

本发明基于CPE技术实现了所有形态M-NPs的萃取富集，然后通过加入双(对-磺基苯基)苯基膦脱水二钾(BSPP)水溶液对非金属硫化物纳米粒子(Non-MS-NPs)选择性溶解；最后采用LC-ICPMS联合测定得出M-NPs和Non-MS-NPs含量，通过M-NPs含量扣除Non-MS-NPs含量，实现了MS-NPs的定量测定。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种测定水中金属硫化物纳米颗粒的分析方法，包括以下步骤：(1)采用浊点萃取(CPE)方法处理样品溶液，收集富集金属纳米颗粒的TX-114相；(2)向TX-114相加入双(对-磺基苯基)苯基膦脱水二钾(BSPP)水溶液，对Non-MS-NPs选择性溶解；(3)采用液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法(LC-ICPMS)相结合检测M-NPs和Non-MS-NPs含量，实现在水环境中快速准确地分离测定金属硫化物纳米颗粒(MS-NPs)。

具体的，上述一种测定水中金属硫化物纳米颗粒的分析方法包括以下步骤：

(1)浊点萃取：向离心管中加入含金属纳米颗粒(M-NPs)的样品溶液，然后依次加入TX-114溶液、NaNO₃溶液和EDTA溶液，调节溶液的pH，随后将溶液在45℃水浴中加热15min，然后离心，去除上清液，收集TX-114相；