[发明专利]一种利用石墨烯检测水体中有机磷农药残留的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机磷农药检测技术领域，具体涉及一种利用石墨烯检测水体中有机磷农药残留的方法。

背景技术

农药的使用给农业生产带来了高效，但是污染了水体和土壤，给人类的生存造成潜在的威胁。目前有机磷农药使用最广，毒性最大。由于自然界中的基质较复杂，样品大多无法直接检测，往往需要前处理，分离待测物。传统水体中有机磷农药残留检测前处理技术，比如液液分配法，溶剂用量大，既浪费成本，又会对环境和操作人员造成不良影响，而且还要反复萃取，操作过程比较繁琐。而固相萃取法，填料用量比较大，小柱事先需要用溶剂预淋活化，浪费溶剂，而且小柱均为一次性的，成本比较高。目前常用于农药残留分析的吸附剂如C18、C8、Florisil、炭黑、PSA等，这些吸附剂用量一般都在几百毫克甚至更多。因此，为了有效控制有机磷农残污染，寻找一种高灵敏度、高准确度、高选择、快速、可靠、范围广、成本低的检测技术是非常必要的。

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二位蜂窝状晶格结构的一种炭质新材料，厚度仅为头发的二十万分之一，是构建其他维数炭质材料(如零维富勒烯，一维碳纳米管，三维石墨)的基本单元。有关碳纳米管作为新型吸附剂在吸附有机污染物质的应用已有广泛的报道，如Long等人报道，碳纳米管可以强烈吸附二噁英，Cai YQ等最先利用碳纳米管作为固相萃取吸附剂萃取水样中的双酚A、4-壬基酚、4-辛基酚、酞酸二乙酯、酞酸二正丙酯、酞酸二异丁酯和酞酸二环己酯等物质，李权龙等人利用多壁碳纳米管作为固相萃取吸附剂富集水样中的有机磷农药残留，也表现出了一定的优势。而对于石墨烯目前人们比较关注它在电学、热学和力学等方面的应用，作为具有巨大比表面积的石墨烯在其吸附特性方面少有报道，尤其是作为吸附剂用于吸附水溶液中农药有机污染物质的特性未见报道。

发明内容

本发明提供了一种利用石墨烯检测水体中有机磷农药残留的方法，该方法操作简便快速，既避免了反复萃取又避免了预淋活化，而且石墨烯可以重复利用，精确度高。

一种利用石墨烯检测水体中有机磷农药残留的方法，具体操作步骤如下：

(1)萃取：取5～30mg的石墨烯加入到10～1000mL含有有机磷农药的水样中，其中，水样中有机磷农药的浓度为0.1～100μg/L，然后调节PH至3～11，搅拌静置1～30分钟；

(2)过滤：将步骤(1)的水样快速通过过滤器，并且将水抽干；

(3)洗脱：取2～15mL洗脱溶剂直接在过滤器上将富集到石墨烯上的有机磷农药洗脱，洗脱速度控制在0.2～10mL/min，然后将洗脱液再通过2～5g无水硫酸镁或无水硫酸钠；

(4)浓缩：将步骤(3)的洗脱液在30～70℃下旋蒸近干，再用氮气或空气吹干，然后用1～2mL溶剂定容；

(5)检测：将定容后的样品进检测仪器进行检测；

(6)回收：将使用过的石墨烯依次用有机溶剂和蒸馏水进行洗涤，回收再利用。

步骤(1)所述有机磷农药选自以下物质中的一种或几种：对硫磷，甲基对硫磷，乐果，敌敌畏，敌百虫，内吸磷，甲拌磷，抑草磷，硫线磷，丙线磷，除线磷，三唑磷，三硫磷，蝇毒磷，马拉硫磷，倍硫磷，水胺硫磷，毒死蜱，磷胺，伏杀硫磷，久效磷，亚胺硫磷，甲胺磷，乙酰甲胺磷，丙溴磷，谷硫磷，甲基谷硫磷，乙基谷硫磷，乙基溴硫磷，二嗪磷，杀螟硫磷，异氯磷，百治磷，甲氟磷，水杨硫磷，乙拌磷，灭菌磷，敌瘟磷，乙硫磷，皮蝇磷，地虫硫磷，噻唑磷，虫螨磷，蚜螨磷，碘硫磷，异柳磷，恶唑磷，对溴磷，马拉氧磷，灭蚜磷，杀扑磷，速灭磷，乙基对硫磷，芬硫磷，甲基乙酯磷，乙嘧硫磷，氧嘧啶磷，嘧啶磷，丙虫磷，内吸磷，苯硫磷，氯甲磷，氯甲硫磷，吡唑硫磷，哒嗪硫磷，喹硫磷，硫丙磷，甲基乙拌磷，威菌磷，杀伏磷；