[發明專利]聚合物碳納米管色譜柱與離子色譜柱切換技術聯用的方法

有效

• 申請號: 201010202971.6
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101865892A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 鐘鶯鶯;朱巖
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/60;G01N30/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 盛輝地

技術領域

本發明涉及聚合物碳納米管色譜柱與離子色譜柱切換技術聯用的方法，特別是涉及采用聚合物碳納米管色譜柱進行樣品在線前處理，離子色譜檢測的分析方法。

背景技術

有機化合物中的痕量離子雜質對產品的產率和純度往往有很大影響，尤其是半導體產業這類對雜質控制非常嚴格的行業而言。對于這類有機化合物直接在離子色譜上進樣檢測其所含的痕量離子會帶來兩個問題，其一是高濃度的有機化合物會污染損壞離子色譜柱，其二是過高的基體濃度會影響痕量目標離子的檢出。因此，檢測有機化合物中的痕量離子需要根據樣品性質和采用的分析方法進行適當的前處理。柱切換技術是一種應用廣泛的在線前處理方法，跟離子色譜聯用之后能夠方便地消除樣品基體對檢測的影響，并且實現痕量離子的富集。常用的離子色譜柱切換前處理柱往往是離子排斥柱和離子交換柱，前者經常用來消除弱電離化合物的基體，如有機酸和弱酸基體等，但是對于這些基體中常見的弱電離無機陰離子，如氟離子和磷酸根離子的檢測卻難以實現。后者用于消除高濃度有機溶劑和高鹽度基體，但是對于非水溶性的溶劑卻不能直接測定，還需要額外的樣品前處理步驟。此外，所有這些在線樣品前處理體系都不能在同一根前處理柱上實現有機溶劑，有機酸和有機酸鹽類樣品的分析檢測，而需要根據樣品性質跟換前處理柱，這無疑增加了分析成本。

發明內容

本發明為減少高濃度有機樣品基體對痕量離子含量測定的干擾，簡化樣品前處理的步驟，縮短樣品前處理的時間，提高樣品測量的自動化程度，精簡在線樣品前處理步驟所需要的裝置，本發明提供一種成本低，制作工藝簡單，性能優異，使用范圍廣泛的聚合物碳納米管色譜柱與離子色譜柱切換技術聯用測定高濃度有機基體中痕量無機陰離子的方法。

本發明提供一種聚合物碳納米管色譜柱與離子色譜柱切換技術聯用的方法，在離子色譜柱切換系統中進行，其特征是采用聚合物碳納米管色譜柱進行樣品在線前處理，與離子色譜柱切換技術的聯用：分析步驟依次包括基線測繪、樣品裝載到定量環、基體消除以及目標離子富集、分離分析目標離子、前處理柱再生；具體步驟為：

a)將由兩個泵，兩個六通閥，一個抑制器，一個檢測器，一個氮氣瓶，一個廢液接收器，一個定量環，一根濃縮柱，一根保護柱，一根分析柱，一根前處理柱組成的離子色譜柱切換系統連接好，前處理柱為聚合物碳納米管色譜柱；第一泵和第二泵裝滿流動相后打開，第一泵的流動相是去離子水，第二泵的流動相是Na₂CO₃和NaHCO₃；將保護用的氮氣打開控制壓力；檢測器打開，開始記錄基線信號；

b)樣品進樣注入第一六通閥，定量環控制樣品容量，樣品裝載完畢后，將第一六通閥和第二六通閥切換到相反位置，淋洗液流過定量環進樣，前處理柱與富集柱相連，前處理柱對目標離子無保留，而對基質化合物有保留，因此目標離子直接流出前處理柱富集在富集柱上；

c)2分鐘后，等到前處理柱上的目標離子被完全洗脫后，將將第一六通閥和第二六通閥(4)切換到原來的位置，淋洗液Na₂CO₃和NaHCO₃洗脫富集柱上的目標離子，通過分析柱進行分離分析，電導檢測器檢測，前處理柱仍舊用去離子沖洗，洗去殘留的基體物質；

d)等到所有目標離子全部分析完畢，停止檢測，開始下一次進樣。

本發明提供的聚合物碳納米管色譜柱能夠用作各種有機化合物的在線樣品前處理，包括有機溶劑，有機酸類以及相應的有機酸鹽類物質。

本發明提供的聚合物碳納米管色譜柱，是以苯乙烯-二乙烯基苯為聚合物基質，多壁碳納米管作為摻雜相，采用分散聚合法制備得到單分散的線性聚苯乙烯微球種子，將種子活化后，采用單步種子溶脹法，合成聚合物碳納米管復合微球，抽提除去制孔劑，得到的色譜填料，用勻漿法裝柱，制備步驟為：

1).采用分散聚合法合成單分散的線性聚苯乙烯微球種子

以苯乙烯為單體，聚乙烯吡咯烷酮作為穩定劑，偶氮二異丁腈為引發劑，在乙醇和水的混合反應介質中通過自由基聚合生成單分散的線性聚苯乙烯微球種子，種子粒徑在1.8μm左右，粒徑均勻，無需分級；

2)采用單步種子溶脹法合成聚合物碳納米管復合微球