毕业时间:2020年6月(硕士)
毕业去向:万华化学集团股份有限公司
导师:俞英 教授 宋桂雪 副研究员
学科专业:化学工程与技术
研究方向:石油与天然气化学
学位论文题目
海水可溶有机质大体积分离提取与表征分析
Large-scale Isolation and Characterization of marine DOM
论文摘要
海洋中的可溶有机质(DOM)是地球最大的活性碳库之一,同时也是全球碳循环的一个重要组成部分。本文应用树脂法、固相萃取法以及反渗透耦合电渗析法(RO/ED)对青岛和烟台近海海水DOM样品进行了大体积的提取制备,多批次共计提取了6余克海水DOM样品,采用了元素分析、红外光谱分析、三维荧光分析、超高分辨质谱分析等目前常用的DOM表征技术,从回收率、化学性质、分子组成等方面对得到的DOM样品进行了分析,揭示了不同分离方法得到DOM组分的异同,主要内容包括:
XAD树脂法总有机碳回收率约为48%,将DOM分成了疏水酸性组分(HOA)、亲水酸性组分(HIA)、疏水中性组分(HON)和亲水中性组分(HIN),四个组分,其中酸性组分(HOA和HIA)具有相对较高的O/C和缩合度,含氮化合物在亲水性组分(HIA和HIN)中相对富集。HIA组份中含有较多的O/C较高的单宁酸类化合物,中性组分中主要化合物为CHO,其中O2类相对丰度较高。
PPL固相萃取法总有机碳回收率为56%,明显高于XAD树脂法,此DOM样品化学性质与XAD法提取的酸性组分相似,其中共鉴别出了85种杂原子类型,其中CHO类化合物相对丰度最高,主要包含O2-O19类化合物,其中以O8类化合物相对丰度最高,其荧光光团主要包含类腐殖质荧光光团,以短波类腐殖质荧光峰(A峰)和海洋来源的长波类腐殖质荧光峰(M峰)为主。本文搭建的DOM大体积富集装置提高DOM提取速度显著,该方法有望得到更多DOM参考样品。
PPL固相萃取串联RO/ED法对烟台近海海水DOM的总有机碳提取效率为51.9%,其中PPL固相萃取法提取效率为46.2%,串联使用的RO/ED法将有机碳回收率提高了5.7%,RO/ED提取组分中灰分含量较高,但对DOM中含氮化合物保留效果较好。PPL提取组分主要包含CHO、CHON1、CHON2、CHON3、CHOS和CHONS六大类化合物类型,RO/ED提取组分以CHO、CHON1类为主,且RO/ED提取组分中碳数较多的化合物相对丰度较高。
关键词:可溶性有机质;XAD树脂法;PPL固相萃取;反渗透耦合电渗析;化学性质;分子组成
发表学术论文
[1]田泽, 何晨, 禚笑村, 武奕鑫, 黄海燕, 史权, 宋桂雪. Dax-8和xad-4串联树脂法大体积提取海水溶解有机质及其分子组成分析. 海洋环境科学 2021;40(3):442–9
https://doi.org/10.13634/j.cnki.mes.2021.03.016