蓬勃發展的經濟顯著地提高了人們的物質生活水平,但是,也不可避免地帶來一些新的問題,如環境污染、公共衛生及食品安全等。為了對環境污染及食品安全進行有效監控、治理和防范,環境和食品等樣品中痕量污染物的分析顯得十分必要,同時,它也給廣大分析化學家們提出了巨大的挑戰。實際樣品中有機污染物的濃度往往較低且樣品基質復雜,即使采用現代儀器分析方法,也難以進行直接分析。因此,分析工作者們通常采取在進行儀器分析之前,輔以合適的樣品前處理技術以達到富集目標分析物,同時分離復雜基體的目的。攪拌棒吸附萃取技術(SBSE)是1999年由Baltussen等人提出的一種新型的、微型化樣品前處理技術,具有富集倍數高、重現性好、不使用有機溶劑等優點,已被成功應用于環境、食品、生物樣品中痕量有機物的分析。但是,目前SBSE的發展和應用同樣受到一些限制,主要表現在：(1)商品化涂層種類少且價格昂貴,涂層為廣譜性涂層,選擇性差；(2)缺乏適用于極性物質分析,以及不同性質(如沸點、極性)物質同時分析的涂層、萃取模式和裝置；(3)難以實現自動化。因此,發展萃取效率高、選擇性好、使用壽命長、適用于極性物質分析,以及不同性質物質同時分析的涂層和萃取模式將會極大地促進SBSE的發展和應用。 本論文的研究目的是：制備適用于極性有機物分析的、萃取效率高的新型極性涂層；制備復合材料涂層攪拌棒以實現不同極性有機物的同時分析；建立SBSE-色譜聯用技術分析環境和食品等樣品中有機污染物新方法。本論文的主要研究內容包括： (1)采用化學氧化聚合法合成了聚噻吩(PTH),首次成功地將富電子有機聚合物(PTH)應用于SBSE,該PTH可以通過共軛作用提高對有機磷農藥的萃取效率。通過溶膠-凝膠(Sol-gel)法制備了聚二甲基硅氧烷/聚噻吩(PDMS/PTH)SBSE涂層,與電化學法聚合的PTH萃取涂層相比,本方法所制備的PDMS/PTH萃取涂層具有操作簡單、涂覆量大、機械強度高等優點。在此基礎上,建立了PDMS/PTH涂層SBSE與氣相色譜-火焰光度檢測器(GC-FPD)聯用分析的新方法,并將其用于環境水樣中五種有機磷農藥(OPPs)(甲拌磷、對硫磷、馬拉硫磷、殺螟硫磷和喹硫磷)的分析。在最佳操作條件下,對所建立方法的分析性能進行了評估,五種目標OPPs的檢出限為0.011-0.038μg/L,富集倍數為56.7-80.9倍(理論富集倍數為100倍)。結果顯示,PDMS/PTH涂層對OPPs萃取效率高,方法的定量下限低于美國環境保護署的規定,能夠滿足實際樣品中OPPs的分析要求。 (2)制備了一種氨基改性多壁碳納米管(MWCNT-DDM),通過sol-gel法制備了一種新型MWCNT-DDM/PDMS涂層攪拌棒。建立了MWCNT-DDM/PDMS涂層攪拌林吸附萃取與高效液相色譜-紫外檢測(?)(HPLC-UV)聯用分析環境水和土壤樣品中7種苯酚類化合物(苯酚、2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2,4-二甲基苯酚、4-氯-3-甲基苯酚、2-氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚)的新方法。方法對氨基改性前后MWCNTS(?)目標分析物的萃取效率進行了比較,結果顯示,氨基改性的MWCNTs通過疏水作用、π-π共軛作用和分子間氫鍵顯著地提高了對極性苯酚類化合物的萃取效率。該方法制備的MWCNT-DDM/PDMS涂層攪拌林的制備重現性良好,其批內相對標準偏差(RSDs)為4.7-11.3%(n=9),批間RSDs為4.8-13.9%(n=8)。 (3)通過sol-gel法制備了聚二甲基硅氧烷/β-環糊精/二乙烯基苯(PDMS/β-CD/DVB)涂層攪拌棒,據此,建立了PDMS/β-CD/DVB-SBSE-溶劑解吸(LD)-HPLC-UV檢測肉類食品中四種雌激素(雌二醇、己烷雌酚、雙烯雌酚和己烯雌酚)的新方法。PDMS涂層中添加的β-CD和DVB等成分可以通過共軛和“包絡”等作用提高涂層對目標雌激素的萃取效率；采用正交設計實驗對sol中PDMS、β-CD和DVB三組分的比例進行優化,獲得了最優的溶膠組成。所制備的PDMS/β-CD/DVB涂層攪拌棒制備簡單,重現性好,可重復使用50詞以上,適用于肉類等基質復雜樣品中目標雌激素的分析。 (4)在室溫條件下合成了三種金屬骨架化合物(Metal-organic Frameworks, MOFs)(MOF-5、MOF-199和IRMOF-3),并通過sol-gel法制備了三種PDMS/MOIFs(PDMS/MOF-5、PDMS/MOF-199和PDMS/IRMOF-3)涂層攪拌林。對三種PDMS/MOFs涂層與自制/商品化PDMS涂層對于7種雌激素(雌二醇、雙酚A、辛基酚、雌酮、乙炔雌二醇、雙烯雌酚和己烯雌酚)的萃取效率進行了比較,結果顯示PDMS/IRMOF-3具有最好的萃取效率,其可能的原因是IRMOF-3空穴大小以及氨基的存在提高了對目標雌激索的萃取效率。基于此,建立了PDMS/IRMOF-3-SBSE-LD-HPLC-UV檢測環境水樣中雌激素的新方法。結果表明,作：為一種性能優良的選擇性萃取涂層,PDMS/MOFs在SBSE分析中具有巨大的應用能潛力。 (5)采用水熱法制備了一種MOFs萃取材料(Al-MIL-53-NH2),并通過sol-gel法制備了一種新型的PDMS/Al-MIL-53-NH2涂層攪拌棒。所制備的PDMS/Al-MIL-53-NH2涂層攪拌棒重現性良好,批間RSDs為3.9-8.1%(n=7),批內RSDs為5.9-14.9%(n=6),可重復使用40次以上。與通常用于PAHs分析的PDMS等SBSI涂層相比,PDMS/Al-MIL-53-NH2涂層具有萃取效率高和萃取動力學快的優勢。基于此,建立了PDMS/Al-MIL-53SBSE與HPLC-FLD聯用檢測環境水樣中PAHs的新方法。本方法具有檢出限低、線性范圍廣、萃取效率高等優點,已被成功地應用于東湖水和長江水中PAHs的檢測。 (6)采用化學氧化法在室溫條件下制備了聚苯胺(PANi),與羥基多壁碳納米管(MWCNTs-OH)混合均勻后,通過粘附法制備了一種新型復合材料涂層攪拌棒。對復合材料PANi/MWCNTs-OH涂層中二者的比例進行了優化,建立了PANi/MWCNTs-OH復合涂層SBSE與HPLC-UV聯用同時檢測環境樣品中極性、中等極性和非極性有機物(苯酚、非甾體藥物和多氯聯苯)的新方法,并成功地應用于環境水樣和底泥樣品中苯酚類等不同極性物質的同時檢測。對不同極性物質的萃取主要基于疏水、共軛以及氫鍵作用。在最佳實驗條件下,本方法對目標分析物的檢測限為0.09-0.81μg/L,富集倍數為20.4-60.4倍,方法RSDs為6.5-11.8%(c=20μg/L)。該方法檢出限低,對各種不同極性有機物均具有較好的萃取效率,為單根攪拌棒SBSE同時萃取不同極性目標分析物提供了一種新的途徑。