[發(fā)明專利]一種用于采集大氣中持久性有機(jī)污染物的吸附材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210160706.5
• 申請(qǐng)日: 2012-05-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103418354A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高麗榮;田海珍;王璞;鄭明輝;張兵;劉立丹;李成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號(hào): B01J20/26
• 分類號(hào): B01J20/26;B01J20/32;G01N1/22
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于采集大氣中持久性有機(jī)污染物的吸附材料。

背景技術(shù)

環(huán)境分析技術(shù)的快速發(fā)展使得環(huán)境樣品的前處理及其檢測(cè)水平得到極大提高，但目前采樣技術(shù)的發(fā)展尤其是對(duì)于大氣樣品的采集，不僅受限于環(huán)境地理位置，而且受制于采樣儀器本身，采樣難度較大，過(guò)程耗時(shí)耗力。目前國(guó)際上常用的大氣采樣儀器分主動(dòng)式和被動(dòng)式采樣器，主動(dòng)式采樣器具有采樣時(shí)間短，采樣體積可準(zhǔn)確定量，結(jié)果可靠的優(yōu)點(diǎn)，但采樣器體積較大，且需使用電力驅(qū)動(dòng)，不適宜于大規(guī)模野外采樣使用；而傳統(tǒng)的被動(dòng)式采樣器則彌補(bǔ)了主動(dòng)式采樣器的這些缺點(diǎn)，具有體積小，攜帶方便，無(wú)需使用電源，采樣時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，非常適合大氣樣品的多點(diǎn)位采集，但其采樣體積尚無(wú)法準(zhǔn)確定量，這給其推廣應(yīng)用也帶來(lái)了一定限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于采集環(huán)境大氣中持久性有機(jī)污染物（POPs）的吸附材料。

本發(fā)明所提供的吸附材料是浸漬過(guò)XAD-2樹脂的聚氨酯泡沫（全稱：聚氨基甲酸酯，PUF）。

每克所述吸附材料中XAD-2樹脂的含量可為100-140mg。

其中，所述XAD-2樹脂的粒徑為100目及以下，比表面積：300-400m²/g。

所述PUF的密度為0.019-0.021g/cm³。

利用本發(fā)明的吸附材料采集大氣中POPs污染物時(shí)，為了便于定量，其規(guī)格與傳統(tǒng)PUF外觀一致，即直徑14cm的圓片，厚度為1.35cm，表面積為365cm²，體積為207cm³。

上述吸附材料的制備方法，包括如下步驟：

1）制備XAD-2樹脂的正己烷懸濁液；

2）將聚氨酯泡沫浸入XAD-2樹脂的懸濁液中進(jìn)行浸漬處理，制得所述吸附材料。

其中，步驟1）制備的XAD-2樹脂的正己烷懸濁液中XAD-2樹脂的含量為6-7g/L。

為保證浸漬均勻性和吸附效果，制備過(guò)程中PUF材料需反復(fù)浸漬在XAD-2樹脂懸浮液中3-4次，每次持續(xù)時(shí)間25-35s，取出后瀝干并真空干燥，密閉保存。

本發(fā)明所用的聚氨酯泡沫（PUF）和XAD-2樹脂在使用前均需進(jìn)行清洗，以除去其所含的雜質(zhì)。

具體清洗方法可按照現(xiàn)有清洗XAD-2樹脂和聚氨酯泡沫（PUF）和XAD-2的方法進(jìn)行，如：以丙酮、正己烷為萃取溶劑，采用加速溶劑萃取（ASE）方法進(jìn)行清洗。

將本發(fā)明制備的吸附材料安裝于傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫（PUF）采樣器上，放置在野外環(huán)境中，無(wú)需電力和特殊的采樣輔助設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境大氣中POPs的有效吸附和采集。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

它是一種結(jié)合了傳統(tǒng)PUF和XAD樹脂材料采樣優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合型采樣材料，基于PUF材料的多孔結(jié)構(gòu)和形狀可塑性，以及XAD-2樹脂材料大的比表面積和吸附容量，將PUF浸漬于XAD-2樹脂懸濁液中，所制得的吸附材料具有更大的吸附容量和吸附保留能力，且采樣時(shí)間和采樣量相對(duì)易控制，采樣工作簡(jiǎn)單易實(shí)施，對(duì)于大氣環(huán)境中的POPs污染物采集，顯示出明顯優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明制備的吸附材料及傳統(tǒng)PUF材料的掃描電鏡圖；

圖2是本發(fā)明制備的吸附材料的立體外觀圖；

圖3是本發(fā)明制備的吸附材料用于采集大氣中POPs污染物的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。

下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。

實(shí)施例中所用的XAD-2樹脂：amberlite?XAD-2，20-60目；CAS號(hào)：9060-05-3；美國(guó)Supelco公司，比表面積：～300m²/g，密度：1.02g/mL。

實(shí)施例1、吸附材料的制備及應(yīng)用

1）XAD樹脂處理：將XAD-2樹脂研磨后過(guò)100目篩；樹脂填入加速溶劑萃取儀（ASE）的不銹鋼萃取池內(nèi)進(jìn)行提取清洗，提取溶劑為丙酮，溶劑體積100mL，萃取溫度100℃，壓力為1500psi（10.3MPa），靜態(tài)萃取時(shí)間為8min，循環(huán)2次，氮?dú)獯祾邥r(shí)間120s。