离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术揭示磷化合物在反应性表面的转化机制及其环境意义

本文推荐一篇关于磷（P）形态分析的重要研究，作者开发了离子色谱（IC）与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用技术，实现了环境水体中无机（如磷酸盐、焦磷酸盐）和有机磷化合物（如腺苷磷酸、植酸）的高灵敏度检测（1.2?4.2 μg P L?1），并成功追踪了CeO2纳米颗粒催化下的磷水解路径，为环境修复与资源回收提供了新方法。

　　

亮点

材料

八种磷化合物标准品购自Sigma-Aldrich（美国），包括磷酸二氢钠（≥98%）、焦磷酸钠（≥99%）、三磷酸腺苷（ATP，≥99%）等。所有溶液均用超纯水（18.2 MΩ·cm）配制，并通过0.22 μm尼龙膜过滤。

IC-ICP-MS方法的开发与优化

通过系统优化色谱柱类型（Dionex IonPac AS17-C）、流动相组成和流速，实现了无机磷（如PO₄^3?）与有机磷（如ATP）的高效分离。ICP-MS采用碰撞反应池技术消除多原子干扰，检测限低至μg/L级，且重复性优异（RSD <5%）。

结论

IC-ICP-MS技术成功应用于实际水样分析：厌氧消化液上清液中99%为磷酸盐，而Pony Lake富里酸中检测到两种有机磷峰，可能与分子大小或极性差异有关。在CeO₂催化实验中，三磷酸盐和ATP快速脱磷酸化，水解路径显示磷酸基团优先断裂，而非大分子片段。该方法为环境磷循环研究提供了高效工具。

作者贡献声明

Tingyu Li：实验设计、数据分析和论文撰写；Austin Henke：方法优化与验证；Baile Wu：CeO₂催化机制研究；其他作者参与数据收集与论文修订。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

本研究由美国国家科学基金会磷可持续中心（STEPS，CBET-2019435）资助。