钒作为一种广泛分布的元素,会随着生物的微量摄入和体内积累逐渐对生物体产生严重危害。在现代工业中,含钒烟尘和废渣不可避免地产生于采矿、冶炼和机械加工过程中。这些工业尾气和废弃物中的钒元素最终均会以离子形式进入环境。这些排放出的钒一旦进入土壤和水体中,其具有的强致癌和致突变性即使在微量浓度下也会严重损害人体健康。因此,及时地测定环境水中痕量钒的存在和含量是十分必要的。然而,传统的分析方法,例如液液萃取法和固相萃取法等,在环境水样品的预处理和快速检测方面仍存在着一些不足。目前,磁性固相萃取法（MSPE）被越来越多地应用于环境污染物的预处理和检测领域,它避免了传统分析方法的缺点,具有处理时间短,环境友好,成本低廉,操作方便等特点。四氧化三铁纳米粒子（Fe₃O₄ NPs）由于具有磁学性能优良、成本低和制备过程简单的特性,常常被用作MSPE材料的磁核。本文制备了一种基于Fe₃O₄磁性纳米粒子的含季铵盐官能团的共聚物功能化磁性固相萃取剂,并将该磁性固相萃取剂用于水中痕量五价钒离子（V（V））的预富集。通过研究该磁性固相萃取剂对实验室的模拟单一含V（V）离子样品溶液的吸附性能,包括最佳吸脱附条件、热力学与动力学机理、吸附选择性和重复使用性等,证明了该材料具有吸附容量大、吸附选择性优良、可重复使用的特性。该材料可在外磁场的作用下从溶剂环境中简便快速地分离,从而实现对水样中V（V）离子的快速有效的预处理和定量分析。在制备过程中,我们首先利用还原法合成Fe₃O₄纳米粒子,再以[2-（甲基丙烯酰氧基）-乙基]三甲基氯化铵（METAC）和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）单体作为原料进行共聚反应并包覆于Fe₃O₄纳米粒子上,得到Fe₃O₄@METAC-MBA共聚物功能化磁性固相萃取剂,并对该磁性固相萃取剂的结构、组分、形貌和磁性通过XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS和SQUID-VSM手段进行了表征。在V（V）离子的吸附过程中,制备的共聚物功能化磁性固相萃取剂可在10 min左右达到吸附平衡,且吸附容量较高（248.1 mg/g）。同时,使用NaOH和NaCl的混合溶液作为洗脱液可对吸附离子实现快速有效的洗脱。磁性固相萃取剂对V（V）离子的回收率在5次使用之内均保持稳定（大于98%）。因此,Fe₃O₄@METAC-MBA共聚物功能化磁性固相萃取剂对目标离子具有优秀的预富集性能和良好的重复使用性,在环境和分析化学中对痕量钒的预处理和快速检测领域有着潜在的应用前景。