(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011535015.X
(22)申请日 2020.12.22
(71)申请人 江苏荣坔环保科技有限公司
地址 226300 江苏省南通市通州区杏园路
299号6号楼303、304室
(72)发明人 杨建　杨远　任力恒　罗琳　
周耀渝　
(74)专利代理机构 深圳深瑞知识产权代理有限
公司 44495
代理人 穆瑞丹
张晋个人资料
(51)Int.Cl.
G01N  27/62(2021.01)
G01N  1/28(2006.01)
(54)发明名称
一种磁性固相萃取-ICP-MS法测量三价锑与
五价锑的方法
(57)摘要
本发明公开了一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法
测量三价锑与五价锑的方法，包括以下步骤：原
料制备：获取水溶液和原料，然后采用共沉淀法
合成磁性氧化石墨烯颗粒；吸附三价锑：调整水
溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性
吸附。本发明所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS
法测量三价锑与五价锑的方法，本发明将磁性颗
粒与氧化石墨烯复合，采用共沉淀的方法，合成
了磁性氧化石墨烯，提高其固液分离能力，基于
特定PH值下磁性氧化石墨烯对三价锑选择性吸
附能力，采用电感耦合等离子体质谱法检测环境
水样中三价锑和总锑的浓度，利用差减法计算得
出环境水样五价的浓度，该方法快捷方便、简单
易行，适用于环境水体中三价锑与五价锑的定量
测定。权利要求书1页  说明书5页  附图2页CN 112697868 A 2021.04.23
C N  112697868
A
1.一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其特征在于：包括以下步骤：
元宵节祝福简短语句(1)、原料制备：获取水溶液和原料，然后采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒；
(2)、吸附三价锑：调整水溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性吸附；
(3)、测量三价锑与五价锑：采用电感耦合等离子体质谱法检测三价锑和总锑的浓度，利用差减法计算得出五价锑浓度。
2.根据权利要求1所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其特征在于：步骤(1)中原料包括分析级纯度三价锑标准溶液、分析级纯度五价锑标准溶液、FeSO 4·7H 2O、FeCl 3·6H 2O、HNO 3、HCl、NaOH和氧化石墨烯粉末。
3.根据权利要求1所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其
特征在于：
步骤(1)中采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒的步骤包括：①、将0.25g的氧化石墨烯加入到450ml的超纯水中，然后进行30min的超声波分散；②、对氧化石墨烯溶液进行搅拌，向氧化石墨烯溶液中缓慢加入0.92gFeCl3·6H2O和0.52gFeSO4·7H2O；
③、采用NaOH溶液将氧化石墨烯溶液的PH调节至10，再将氧化石墨烯溶液温度升高至90℃；
④、将12ml水合肼转移到氧化石墨烯溶液中，在90℃下搅拌4h；
⑤、氧化石墨烯溶液溶液经0.45μm尼龙膜冷却至25℃；
⑥、用超纯水和甲醇将尼龙膜上的颗粒洗涤多次，直至洗涤液的PH值为中性；
⑦、将所得颗粒用真空干燥箱在60℃下干燥12h ，并将颗粒研磨过100目筛，得到磁性氧化石墨烯颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其特征在于：步骤(2)中调整水溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性吸附的步骤为：
Ⅰ、采用稀释的NaOH将50ml水溶液的PH调节至10，将10mg磁性氧化石墨烯加入到水溶液中；
Ⅱ、在25℃下，水浴摇动混合溶液30min；
Ⅲ、磁铁将混合液中磁性颗粒分离并将上清液倾倒，用超纯水多次清洗磁性颗粒；
Ⅳ、用0.5ml浓盐酸洗脱吸附在磁性颗粒上的三价锑，持续15min，所得混合液用超纯水稀释至10ml，再将混合液通过0.45μm亲水膜。
5.根据权利要求4所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其特征在于：步骤Ⅳ中还可以采的HNO 3溶液、NaOH溶液和NH3·H2O溶液中的一种洗脱吸附在磁性颗粒上的三价锑。
6.根据权利要求1所述的一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，其特征在于：步骤(3)中采用电感耦合等离子体质谱法对水中锑进行定量测定时，所测浓度为0、0.5、1、2、5、10、20、50、100μg/L的锑溶液，并拟合标准曲线，且用新配制的10μg/L标准溶液验证Sb标准曲线的准确性，每10个样品检测20μg/L锑标准溶液。
权　利　要　求　书1/1页CN 112697868 A
一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法
技术领域
[0001]本发明涉及锑回收领域，特别涉及一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法。
背景技术
小刘佳[0002]随着科学的发展，有毒金属锑元素释放到环境中的风险问题日益引起全球的关注。尽管天然水体和土壤中Sb的背景浓度较低，但值得注意的是，人类的人为活动对环境中Sb浓度的升高起着重要作用。据报告显示，在生物和地质环境介质中均发现高含量的锑。采矿、冶炼、化石燃料燃烧和锑产品使用的污染河流中，锑的浓度可能达到数百μg/L。锑的有机形态毒性比无机形态低。无机形态的锑在天然水中占主导地位。不同形态锑对微生物、蚯蚓、大鼠、植物、DNA损伤和人的神经系统都有负面的影响。结果表明，Sb的毒性和迁移受其形态的影响比较大；因此，建立准确的环境水中痕量锑形态分析方法，对研究水环境中锑的毒性机理具有重要意义。
[0003]检测环境水样中Sb浓度的传统技术有如下几种：电感耦合等离子体质谱法(ICP ‑MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP ‑OES)、原子荧光光谱法(AFS)、火焰原子吸收光谱法(FAAS)、电热原子吸收光谱法(ETAAS)。但电感耦合等离子体发射光谱法和火焰原子吸收光谱法灵敏度较低，难适用于环境水体中锑的检测。此外，如果不进行样品前处理，该类方法难于区分锑的形态。采用液相谱(LC)与电感耦合等离子体质谱法(ICP ‑MS)或原子荧光光谱法(AFS)联用技术可以对不同种类的锑进行测定，
但此方法需要昂贵的设备与大量的时间，不满足人们的使用要求，为此，我们提出一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法。
发明内容
[0004]本发明的主要目的在于提供一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，可以有效解决背景技术中的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0006]一种磁性固相萃取‑ICP ‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，包括以下步骤：
[0007](1)、原料制备：获取水溶液和原料，然后采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒；
[0008](2)、吸附三价锑：调整水溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性吸附；
[0009](3)、测量三价锑与五价锑：采用电感耦合等离子体质谱法检测三价锑和总锑的浓度，利用差减法计算得出五价锑浓度。
[0010]优选的，步骤(1)中原料包括分析级纯度三价锑标准溶液、分析级纯度五价锑标准溶液、FeSO 4·7H 2O、FeCl 3·6H 2O、HNO 3、HCl、NaOH和氧化石墨烯粉末。
[0011]优选的，步骤(1)中采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒的步骤包括：
[0012]①、将0.25g的氧化石墨烯加入到450ml的超纯水中，然后进行30min的超声波分散；
[0013]②、对氧化石墨烯溶液进行搅拌，向氧化石墨烯溶液中缓慢加入0.92gFeCl3·6H2O和0.52gFeSO4·7H2O；
[0014]③、采用NaOH溶液将氧化石墨烯溶液的PH调节至10，再将氧化石墨烯溶液温度升高至90℃；
[0015]④、将12ml水合肼转移到氧化石墨烯溶液中，在90℃下搅拌4h；
[0016]⑤、氧化石墨烯溶液溶液经0.45μm尼龙膜冷却至25℃；
[0017]⑥、用超纯水和甲醇将尼龙膜上的颗粒洗涤多次，直至洗涤液的PH值为中性；[0018]⑦、将所得颗粒用真空干燥箱在60℃下干燥12h，并将颗粒研磨过100目筛，得到磁性氧化石墨烯颗粒。
[0019]优选的，步骤(2)中调整水溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性吸附的步骤为：
[0020]Ⅰ、采用稀释的NaOH将50ml水溶液的PH调节至10，将10mg磁性氧化石墨烯加入到水溶液中；
[0021]Ⅱ、在25℃下，水浴摇动混合溶液30min；
[0022]Ⅲ、磁铁将混合液中磁性颗粒分离并将上清液倾倒，用超纯水多次清洗磁性颗粒；[0023]Ⅳ、用0.5ml浓盐酸洗脱吸附在磁性颗粒上的三价锑，持续15min，所得混合液用超纯水稀释至10ml，再将混合液通过0.45μm亲水膜。
[0024]优选的，步骤Ⅳ中还可以采的HNO
溶液、NaOH溶液和NH3·H2O溶液中的一种洗脱
3
吸附在磁性颗粒上的三价锑。
[0025]优选的，步骤(3)中采用电感耦合等离子体质谱法对水中锑进行定量测定时，所测浓度为0、0.5、1、2、5、10、20、50、100μg/L的锑溶液，并拟合标准曲线，且用新配制的10μg/L 标准溶液验证Sb标准曲线的准确性，每10个样品检测20μg/L锑标准溶液。
[0026]与现有技术相比，本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法具有如下有益效果：
[0027]1、本发明将磁性颗粒与氧化石墨烯复合，采用共沉淀的方法，合成了磁性氧化石墨烯，提高其
固液分离能力，磁性氧化石墨烯具有表面积大、表面活性位高、扩散路径短的物理化学性质，有利于从环境中选择性提取分析物，而且磁性氧化石墨烯其表面含有大量的亲水性含氧官能团，亲水性含氧官能团的加入极大提高了氧化石墨烯的溶解性，能够有效避免团聚现象的发生；
[0028]2、本发明基于特定PH值下磁性氧化石墨烯对三价锑选择性吸附能力，采用电感耦合等离子体质谱法检测环境水样中三价锑和总锑的浓度，利用差减法计算得出环境水样五价的浓度，该方法快捷方便、简单易行，适用于环境水体中三价锑与五价锑的定量测定。
附图说明
[0029]图1为本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法的流程图；[0030]图2为本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法中的不同PH下吸附效率图；
陈光标老婆[0031]图3为本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法中不同固液比下吸附效率图；
[0032]图4为本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法中不同洗脱液下吸附效率图；
[0033]图5为本发明一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法中不同洗脱方法下吸附效
率图。
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具体实施方式
[0034]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0035]实施例1
[0036]一种磁性固相萃取‑ICP‑MS法测量三价锑与五价锑的方法，包括以下步骤：[0037](1)、原料制备：获取水溶液和原料，然后采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒；[0038]原料包括分析级纯度三价锑标准溶液、分析级纯度五价锑标准溶液、FeSO4·7H2O、FeCl3·6H2O、HNO3、HCl、NaOH和氧化石墨烯粉末；
[0039]采用共沉淀法合成磁性氧化石墨烯颗粒的步骤包括：
[0040]①、将0.25g的氧化石墨烯加入到450ml的超纯水中，然后进行30min的超声波分散；
[0041]②、对氧化石墨烯溶液进行搅拌，向氧化石墨烯溶液中缓慢加入0.92gFeCl3·6H2O和0.52gFeSO4·7H2O；
[0042]③、采用NaOH溶液将氧化石墨烯溶液的PH调节至10，再将氧化石墨烯溶液温度升高至90℃；
[0043]④、将12ml水合肼转移到氧化石墨烯溶液中，在90℃下搅拌4h；
[0044]⑤、氧化石墨烯溶液溶液经0.45μm尼龙膜冷却至25℃；
[0045]⑥、用超纯水和甲醇将尼龙膜上的颗粒洗涤多次，直至洗涤液的PH值为中性；[0046]⑦、将所得颗粒用真空干燥箱在60℃下干燥12h，并将颗粒研磨过100目筛，得到磁性氧化石墨烯颗粒。
[0047](2)、吸附三价锑：调整水溶液PH值，磁性氧化石墨烯对三价锑进行选择性吸附；[0048]具体的步骤为：
[0049]Ⅰ、采用稀释的NaOH将50ml水溶液的PH调节至10，将10mg磁性氧化石墨烯加入到水溶液中；
[0050]Ⅱ、在25℃下，水浴摇动混合溶液30min；
[0051]Ⅲ、磁铁将混合液中磁性颗粒分离并将上清液倾倒，用超纯水多次清洗磁性颗粒；[0052]Ⅳ、用0.5ml浓盐酸洗脱吸附在磁性颗粒上的三价锑，持续15min，所得混合液用超纯水稀释至10ml，再将混合液通过0.45μm亲水膜。
[0053](3)、测量三价锑与五价锑：采用电感耦合等离子体质谱法检测三价锑和总锑的浓度，利用差减法计算得出五价锑浓度；
吃什么最养胃修复胃
[0054]采用电感耦合等离子体质谱法对水中锑进行定量测定时，所测浓度为0、0.5、1、2、5、10、20、50、100μg/L的锑溶液，并拟合标准曲线，且用新配制的10μg/L标准溶液验证Sb标准曲线的准确性，每10个样品检测20μg/L锑标准溶液。
[0055]实施例2