基于共价有机框架材料的测定新增持续性有机污染物的毛细管电泳新方法研究

Most persistent organic pollutants (POPs) could cause cancer, malformation and mutation. The crisis caused by POPs can not be observed easily and will appear suddenly. And their harm is more serious than ordinary pollutants. However, there is still lack of methods of high sensitivity and high speed for determination of new-listed persistent organic pollutants. So this project will utilize computational method such as molecular dynamics to simulate the interactions between the new-listed persistent organic pollutants (POPs) and the covalent organic frameworks (COFs). Though the simulation, 3-5 COFs combined with on-line concentration techniques will be chosen to establish new CE method for seperation and determination of the new-listed persistent organic pollutants in environmental samples. The mechanism of separation and the relationship between the structures of POPs, COFs and the electrophoresis behaviour of new-listed POPs will also be studied. This project will offer new methods with high sensitivity and high speed for the determination of new-listed POPs. Carrying out this research not only plays an important role in solving the problems of pollution and environmental safety, but also has great meaning for abidance the Stockholm Convention and control the application of POPs in China.

持久性有机污染物(POPs)大多具有“三致（致癌、致畸、致突）”效应，其危害性具有隐蔽性和突发性的特点，污染的严重性和复杂性远超过常规污染物。然而环境介质中的POPs特别是新增POPs的定量测定仍缺少高灵敏度、高通量的方法。鉴于此，本项目拟先通过分子动力学模拟等计算化学方法对新增POPs与共价有机框架材料(COFs)间的相互作用进行模拟，根据模拟结果确定3-5种理论上可用作分离测定复杂样品中新增POPs的共价有机框架材料，结合在线富集技术建立分离测定微量或痕量新增POPs的毛细管电泳新体系，研究相应的分离机理，得出描述COFs、新增POPs结构与新增POPs的电泳迁移行为关系的数学模型。开展本项目研究不仅可为新增POPs的测定提供高灵敏度、高通量（快速）的新方法，而且对于解决新增POPs所引起的环境污染问题、环境安全问题以及应对我国面临履约及削减控制POPs 的挑战都具有十分重要的意义。

持久性有机污染物(POPs)大多具有“三致（致癌、致畸、致突）”效应，其危害性具有隐蔽性和突发性的特点，污染的严重性和复杂性远超过常规污染物。然而环境介质中的POPs特别是新增POPs的定量测定仍缺少高灵敏度、高通量的方法。鉴于此，本项目从共价有机框架材料(COF)和待分析物的分子结构出发，选择合成了三种亚胺键和腙键连接的COFs材料LZU1，COF-42和LZU8，制备了三种COF材料制备涂层毛细管柱，用以分离8种邻苯二甲酸酯类化合物。研究探讨了不同结构的COF涂层材料分离能力的差别，为选择和设计合成高效的COF涂层材料提供了新思路。基于此，我们新发展了的室温原位制备涂层毛细管柱的新方法，可制备稳定性更好的COF涂层毛细管，该涂层毛细管柱可用于多种实际样品中常见邻苯二甲酸酯类增塑剂的测定。而且该涂层毛细管柱有望实现商品化，以拓展本研究成果在国民经济发展中的应用。我们还建立了TFPB-DHzDS COF涂层毛细管电泳体系，利用COF材料和多环芳烃类化合物之间π-π相互作用的差异性来实现10种多环芳烃类化合物的成功分离。该体系可用于黄河水和土壤等多种环境实际样品中多环芳烃类化合物的检测。本项目建立了分离测定多种微量或痕量新增POPs的毛细管电泳新体系，研究了相应的分离机理，获得了大量的研究数据和结果。该研究不仅为新增POPs的测定提供了高灵敏度、高通量（快速）的新方法，拓展了COF涂层毛细管电泳的理论研究和实际应用，而且为拓展功能化COF材料在分析化学中的应用提供了新思路，也为基于主-客体化学设计合成新型COF材料提供了新的策略。本项目的研究对于解决新增POPs所引起的环境污染问题、环境安全问题以及应对我国面临履约及削减控制POPs 的挑战也具有十分重要的意义。