摘要

本文发现了基于过渡金属离子辅助的钒(V)光化学蒸气发生(Photochemical vapor generation,PVG)体系。研究发现在紫外光的照射下,在甲酸(FA)溶液中加入Cu2+、Co2+和Fe3+等过渡金属离子对V的光化学还原具有促进作用,其中Cu2+效果最佳。在20 mg L-1 Cu2+的存在下,V的信号强度提升了约10倍。本文详细考察了影响V光化学还原的主要参数,包括增敏剂的种类和浓度、紫外辐射波长和时间、低分子质量有机酸的种类和浓度、气液界面、载气流速和共存离子干扰。在20%(v/v)FA、20 mg L-1 Cu2+和25 s光照的条件下,利用电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass spectrometer,ICP-MS)进行测定,V的方法检出限为3.7 μg L-1。经过7次重复测定200 μg L-1的V标准溶液,得到该方法的精密度为4.2%。本文利用紫外-可见分光光度计(UV-vis spectrophotometer,UV-vis)和气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)研究了Cu2+辅助V的PVG反应机理,推测其产物为羰基化合物。此外,在PVG体系中加入钒钛磁铁矿后,经相似的光化学反应,产生了V挥发性物质,发现了光化学治理污染技术可能带来环境二次污染的可能性。