[发明专利]一种催化还原脱溴测定总有机溴含量的方法

说明书

本发明公开了一种催化还原脱溴测定样品中总有机溴含量的方法，属于卤代阻燃剂管控的卤素含量测定技术领域。本发明对固体样品中的溴代有机物进行萃取，再向萃取相或直接向含有有机溴的液体待测液中加入催化剂及供氢剂，所述供氢剂被所述催化剂催化生成活性氢原子，所述活性氢原子用于将萃取液中的有机溴还原为无机溴离子，最后采用无机溴离子分析方法对溴离子进行测定，将还原后所有的无机溴减去原始的无机溴，即为样品中有机溴。该前处理方法操作简单，经济成本低廉，在优化条件下可实现各类固体或液体样品中总有机溴向无机溴的定量转换，结合离子色谱等分析方法可方便地对溴离子进行定量检测。

技术领域

本发明属于卤代阻燃剂管控的卤素含量测定技术领域，具体涉及一种催化还原脱溴测定样品中总有机溴含量的方法。

背景技术

多溴联苯醚(PBDEs)、多溴联苯(PBBs)、四溴双酚A(TBBPA)、六溴环十二烷(HBCD)等溴代阻燃剂(BFRs)因其价格低廉、阻燃效率高而被广泛使用。然而，由于与载体材料之间无化学键合作用，这些添加型阻燃剂在制造与使用过程中，极易从载体材料中释放到生态环境和食物链中，并不断积累，对生态环境和人体健康造成严重影响；同时，BFRs在燃烧过程中也会产生的腐蚀性很强卤化氢气体。因此，世界各国对各类产品中BFRs的添加量均有严格的管控标准。为了严格控制各类产品中BFRs的添加量以及准确评估其在环境样品中的分布情况，需要建立一种方便、准确、实用性强并适用于液体和各类固体样品中总有机溴含量的测定方法。

一般而言，测定样品中的溴含量，首先需要将有机溴全部转换为无机溴离子，再用离子色谱进行检测。目前文献报道的转换方法多为氧化法，主要有氧弹燃烧法(中国标准GB/T 34692-2017,GB/T 33396-2016；欧洲标准BS EN 14582:2016)、高温热解法(Analytica Chimica Acta,2009,640,106–109)等。然而，这类氧化脱溴的前处理方法，对于有机物含量较低的非易燃固体样品存在着燃烧不充分的问题。Pereira等以纤维素作为低有机质含量土壤的助燃剂，设计了一套燃烧与高温热水解相结合的全自动前处理装置(Analytica Chimica Acta,2018,1010,29-36)，提高了非易燃固体样品总溴量测定的准确度，但仍存在无法区分有机/无机溴及需要特殊燃烧装置、严苛高温高压条件的问题。溴代有机物的还原脱溴是目前环境污染控制领域的热点。最近的研究表明，与氧化脱溴法相比，采用还原法处理含溴样品，可避免使用高温高压条件，能在较温和条件下实现有机溴的完全无机溴离子化。例如，我们课题组采用纳米铜催化活化水合肼中的氢原子，利用这类活性氢原子在室温下便可快速、彻底地脱除BDE47的全部溴原子(Environ.Sci.Technol,2018,52:11743-11751)，但是把脱溴技术与总有机溴含量测定结合起来，现有技术还没有公开。我们认为在还原脱溴反应前后分别测定样品中无机溴，即可直接将这种温和、简便的还原脱溴方式应用于液体样品中有机溴总量的定量检测；将超声萃取预处理与催化加氢还原，及离子色谱、离子选择电极、电感耦合等离子体质谱等无机溴离子测定方法相结合，便可实现各类不同材质的固体样品中有机溴总量的定量检测。

发明内容

本发明解决了现有技术中卤代阻燃剂中有机溴含量测定无法测定较低的有机溴含量，且高温热解的方法无法区分有机和无机溴及需要特殊燃烧装置和严苛高温高压条件的技术问题。本发明将供氢剂催化活化生成活性氢原子，利用这类活性氢原子快速高效地将样品中的有机溴完全还原转化为无机溴离子，再结合无机溴离子分析方法，建立一种适用于各类固体或液体样品中有机溴总含量的测定方法。本发明的方法检测限低，且结果准确。

根据本发明的目的，提供了一种催化还原脱溴测定固体样品中总有机溴含量的方法，含有以下步骤：

(1)将含有有机溴的待测固体样品加入到萃取剂中，得到含有所述有机溴的萃取液；采用无机溴离子分析方法测定所述萃取液中无机溴离子的浓度，并计算得到所述萃取液中无机溴离子的质量；