天然低共熔溶剂用于水体中铊(I)的高效无配体涡旋辅助分散液液微萃取研究

推荐：研究人员针对水体中痕量铊(I)检测的环保需求，开发了一种基于天然低共熔溶剂(NADES)的涡旋辅助分散液液微萃取(DLLME)方法。该方法以月桂酸-百里香酚-樟脑(1:3:1)为萃取剂，在pH 11-12条件下30秒完成萃取，无需分散剂和螯合剂，结合火焰原子吸收光谱(FAAS)实现9 μg L?1的检测限。研究为绿色分析化学提供了新范式，获AGREE评分0.63。

　　

铊作为比汞、镉毒性更强的重金属，其在水体中的痕量检测一直是环境分析领域的挑战。传统方法常需使用有毒有机溶剂和复杂螯合步骤，与绿色化学理念相悖。近年来，深共熔溶剂(DES)因其可设计性和低毒性备受关注，但针对铊的高效萃取体系仍属空白，特别是无需配体辅助的绿色方法尚未见报道。

为解决这一难题，国外研究团队创新性地设计了一种三元疏水性天然低共熔溶剂(NADES)体系，由月桂酸、百里香酚和樟脑以1:3:1摩尔比组成。该研究通过系统优化pH值、接触时间和分散模式等参数，建立了30秒快速涡旋萃取技术，结合火焰原子吸收光谱(FAAS)实现了水体中铊(I)的高灵敏度检测。相关成果发表在《Green Analytical Chemistry》期刊。

研究采用核磁共振(¹H NMR)表征NADES结构，通过HYDRA软件模拟铊(I)形态分布，重点考察了碳链长度对萃取效率的影响。实验发现月桂酸(C₁₂)较癸酸(C₁₀)和十一酸(C₁₁)具有更优的萃取性能(96% vs 78%)，这归因于长碳链增强的范德华力促进羧酸根表面富集。关键创新在于采用百里香酚替代传统薄荷醇作为氢键受体，使最佳萃取pH从12降至11，大幅降低碱消耗。

研究结果显示，该方法的检测限(LOD)和定量限(LOQ)分别为9 μg L^?1和31 μg L^?1，加标回收率达97-106%，相对标准偏差(RSD)<9%。通过AGREE、AGREEprep和MoGAPI等多维度评估，其绿色度评分(0.63/0.57/68)显著优于同类方法。与现有技术相比，本方案省去了螯合剂和分散溶剂，且无需冷冻固化等复杂步骤，操作时间从10分钟缩短至30秒。

这项研究首次证实三元NADES体系对铊(I)的选择性萃取能力，为重金属监测提供了符合绿色分析化学(GAC)原则的新方法。其意义不仅在于开发出更环保的铊检测技术，更通过分子设计阐明了碳链长度与萃取效率的构效关系，为后续DES在无机污染物分析中的应用提供了理论依据。研究采用的涡旋辅助技术易于自动化，有望推广至其他金属离子的快速检测领域。