含镧纳米磷酸盐材料用作植物水培固体镧源与固相萃取剂的研究

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我国稀土资源储量和开采均居世界首位,占世界总储量的34%,类型多,并且开采成本较低,在多个省份广泛分布。对稀土的开发应用主要在以下几个方面,在钢中添加微量稀土元素能够改进钢的性能;作为微肥、饲料添加剂等。稀土磷酸盐作为一种重要的稀土无机盐,用作发光材料、催化剂等领域。本文试图将含镧纳米磷酸盐材料用作植物水培固体镧源和固相萃取剂吸附分离有机酸两个方面展开实验。一、含镧纳米磷酸盐材料用作植物水培固体镧源的研究。由于稀土元素过多的投入环境中,稀土污染构成了我国的特有污染问题。在研究稀土元素的植物修复时,本文提出了一种用含镧纳米磷酸盐材料水培植物的方法,利用含镧纳米磷酸盐材料作为镧源和磷源,通过大麦根系分泌的大量有机酸等,活化利用含镧纳米磷酸盐,探讨利用固体含镧纳米磷酸盐材料水培植物的可行性。试验中设计了吸附了La3+的纳米羟基磷灰石、掺杂La的羟基磷灰石和纳米磷酸镧三种材料作为对照。三种材料均由共沉淀法制备获得,由XRD、FTIR、TEM、溶解实验和EDAX表征材料获得理想结果。水培试验研究了营养液中溶解的磷和镧含量、大麦体内的磷和镧含量、大麦的生物量、微量元素含量、抗氧化物酶系统、丙二醛以及叶绿素含量等指标,结果表明纳米磷酸镧不可作为镧源和磷源用于培养植物,反而是另外两种材料具有这一可行性。尽管大麦根系能分泌大量有机酸,但是在供磷方面纳米磷酸镧无法满足植物需求。适当施入量的另两种材料可满足大麦的磷需求。因此可以考虑在足够供P的基础上,增加吸附了La3+的纳米羟基磷灰石这一处理的La吸附量,增加掺杂La的纳米羟基磷灰石这一处理的La掺杂量,深入研究。二、纳米磷酸镧用作固相萃取剂在有机酸的吸附分离中的应用研究。在利用液相色谱分析木质部伤流液中有机酸含量过程中,由于浓度极高的硝酸根离子的干扰,草酸的定量工作通常难以进行。本文提出了一个可靠有效的方法,通过固相萃取木质部伤流液中的草酸并洗脱测定,来达到避免硝酸根离子干扰的目的。用LaP04粉末固相萃取番茄木质部伤流液中的草酸,成功的进行含量其测定。在120分钟内,0.05gLaP04粉末可将初始pH2.5的草酸完全萃取。与之前的工作相比,本方法具有更高的吸附量,且LaP04可克服nHAP易溶解这一缺点。萃取出的草酸可由40mmol/L NaOH溶液洗脱下来。RP-HPLC加标回收率在97.7%-107.3%之间。本法准确的分析了番茄木质部伤流液中的各种有机酸含量,也可用于其他植物样品的分析。
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