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针对目前重金属污染的问题,尤其是土壤重金属污染导致的蔬菜污染问题,现有的分析检测方法尚有许多不足,因此建立一种准确度好、灵敏度高、操作简单、成本低的方法尤为重要。开展新型吸附功能材料的制备并与分光光度法联用,能有效增加分光光度法的检测范围,具有重要价值和实际意义。本研究采用微波辅助方法,以聚丙烯腈纤维为原料,用羟基脲、2-氨基吡啶和5-氨基-2-甲氧基吡啶为配体,分别以一步法制备了聚丙烯腈基-羟基脲(PAN-HDU)、聚丙烯腈基-2-氨基吡啶(PAN-TAP)和聚丙烯腈基-5-氨基-2-甲氧基吡啶(PAN-FAMP)三种吸附功能纤维。采用5因素4水平的正交实验方法对合成条件进行了优化,并采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热重分析、Zeta电位和元素分析对吸附功能纤维进行表征。测定了3种纤维的吸附性能,PAN-HDU纤维对Cu(Ⅱ)离子的吸附最佳pH=6,吸附120min时达到平衡,PAN-TAP和PAN-FAMP纤维对Cr(Ⅵ)离子的吸附最佳pH=2,PANTAP纤维的吸附平衡时间是60 min,PAN-FAMP是30 min。洗脱循环实验表明,0.5 mol/L的盐酸可以完全洗脱吸附在PAN-HDU上的Cu(Ⅱ),经过5次解吸吸附循环,吸附量仍在初始吸附量的90%以上。4 mol/L的盐酸对PAN-TAP和PAN-FAMP的解吸率在70%以上。通过对吸附功能纤维的实验数据进行非线性拟合,三种纤维均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,表明吸附过程主要以化学吸附为主,PAN-HDU在25℃理论吸附量为219.08 mg/g,PAN-TAP的25℃理论吸附量为287.14 mg/g,PAN-FAMP的25℃理论吸附量为282.38 mg/g。吸附热力学结果显示吸附过程自发进行,升温对吸附有促进作用,吸附过程中固液系统微界面的不规则层间吸附有所增强。XPS分析结果表明,PAN-HDU纤维是由于N、O原子对Cu(Ⅱ)离子的螯合作用为主要吸附机理,PAN-TAP和PAN-FAMP纤维的吸附机理是离子交换作用和螯合作用。将PAN-HDU纤维与分光光度法联用,建立了一种检测蔬菜中Cu(Ⅱ)离子的方法。优化了PAN-HDU纤维预富集柱的最佳条件,与分光光度法联用检测了6种蔬菜中Cu(Ⅱ)离子的含量,结果与ICP-AES的结果基本无异。精密度和加标回收实验表明,本方法准确度、精密度良好,为吸附功能纤维应用于食品重金属检测提供了一种可靠的技术方案。