[发明专利]一种气溶胶中腐殖酸的分离、分级提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及腐殖酸的提取方法，具体涉及一种气溶胶中腐殖酸的分离、分级提取方法。

背景技术

气溶胶(Aerosol)作为一种由0.001~100μm大小的分散相构成的气体分散体系，是由固体或液体小质点在气体介质中分散并悬浮所形成。虽然气溶胶在大气环境中的含量相对较少，但是其具有粒径小、表面积大的特性，在大气环境中的作用十分重要，一定程度上影响着大气污染物的迁移与转化过程。

腐殖酸（HA）是由动植物残体经过复杂的物理、化学、生物过程形成的大分子有机混合物，它广泛存在于土壤、水体、沉积物等环境介质中。气溶胶中的腐殖酸(A-HA)作为水溶性有机物和二次有机气溶胶的重要组成部分，具有较强的表面活性和水溶性，是一种无定形、褐、黑色、高分散的亲水酸性有机物质，广泛地存在于云、雾、雨水等介质中，其分子结构可能受大气紫外辐射、O₃和自由基的影响。气溶胶中的腐殖酸的研究对于了解大气污染状况有着重要的意义。

腐殖酸的分离、分级与纯化过程对于HA的结构形态、HA及其亚组分与环境污染物的相互作用机理的研究起着十分重要的作用。XAD-8树脂和活性炭混合物组成的吸附富集柱具有很好的吸附效能，将其应用在气溶胶中腐殖酸的分级提取过程中将能够对气溶胶中腐殖酸及其亚组分分子结构和化学性质等方面的研究有更深入的了解。本发明提供了一种利用XAD-8树脂和活性炭混合物组成的吸附富集柱的吸附性能来进行气溶胶中腐殖酸的分离、分级提取的新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种气溶胶中腐殖酸的分离、分级提取方法，该方法提高了吸附柱对腐殖酸的吸附率，对于含量较少的腐殖酸也能充分吸附。

本发明的技术方案为：一种气溶胶中腐殖酸的分离、分级提取方法，包括以下步骤：

步骤a 气溶胶样品的采集过程

a1. 采用大流量采样器，连续采集气溶胶样品，气溶胶样品采集在孔径为0.2-10μm的滤膜上；

a2. 将采集到的气溶胶样品分别放置于玻璃瓶中进行保存；

步骤b A-HA样品的分离纯化过程

b1. 将采集在孔径为0.2-10μm的滤膜上的气溶胶样品和孔径为0.2-10μm的滤膜一起置于超纯水中超声处理，剔除滤膜后，选用0.22μm或0.45μm孔径的聚偏氟乙烯（PVDF）滤膜过滤萃取液，得萃取液，收集过滤所得固体，重复该步骤3次，合并过滤所得固体，得过滤所得固体A；

b2. 将所述过滤所得固体A加入到盐酸溶液中，调整固液混合物的固液比为1：（8-10），调节固液混合物pH=1.0-2.0，得到固液混合物；

b3. 对步骤b2中的固液混合物持续搅拌3-4h后静置24-36 h，离心，得离心上清液和离心沉淀物B；

b4. 将所述沉淀物B重复3次步骤b2和步骤b3的操作，保存最后一次离心后的沉淀物，记为沉淀物C；

b5. 在N₂保护下，将沉淀物C加入0.1-0.3mol/L的KOH溶液和/或0.1-0.3mol/L NaOH溶液，添加KCl溶液使K⁺浓度调整在0.3-0.4mol/L，并调整固液混合物的固液比为1：（6-10），震荡12-24 h，离心，得离心上清液，记为离心上清液1，离心沉淀物记为沉淀物D；

b6. 将沉淀物D重复3次步骤b5的操作，合并离心上清液，记为离心上清液2，离心沉淀物记为沉淀物E；

b7. 合并步骤b1萃取液、步骤b5离心上清液1和步骤b6离心上清液2，得混合液1，用5mol/L-6mol/L HCl溶液，调整混合液1的pH值为1.0-2.0，得混合液2；

b8. 将混合液2持续搅拌均匀后静置24-36h，离心后弃掉上清液，得沉淀物G，沉淀物G加入到0.1mol/L-0.3mol/L的NaOH溶液中，并高速离心，得离心上清液，用HCl溶液调节该离心上清液的pH值为1.0-2.0，持续搅拌均匀后静置24-36h，离心后弃掉上清液，离心所得固体即为腐殖酸粗品沉淀物，记为腐殖酸粗品A-HA1；

b9. 在塑料容器中将腐殖酸粗品A-HA1用HCl和HF的混合液制备成固液比为1：（9-10）的固液混合物，持续搅拌24 h，并进行离心得到腐殖酸粗品A-HA2，向腐殖酸粗品A-HA2中加入盐酸溶液，调整混合液pH=1.0，使其固液比为1：（9-12），持续搅拌10-12h，并静置24-36 h后，离心得到上层清液及除杂酸的腐殖酸粗品A-HA2；