[發明專利]一種改善分子印跡整體針式萃取裝置通透性及機械強度的方法

有效

• 申請號: 201310303692.2
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN103509155A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 婁大偉;楊巧玲;孫秀云;祝波;連麗麗;任紅;金麗;羅亞楠;胡鳳;陳曉影
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: C08F222/14
• 分類號: C08F222/14;C08F226/06;C08J9/26;B01J20/285;B01J20/30;G01N30/56
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技術領域

本發明屬于有機復合材料與技術領域，具體涉及一種不銹鋼針分子印跡整體針式萃取裝置的制備方法，此方法可以提高整體柱通透性及使用壽命，提高分析效率，縮減分析成本。

背景技術

針式萃取（needle?trap?extraction?,?NTE）技術是近年來開發的一種新型樣品前處理技術，尤其以最近崛起的一種以MIP為吸附介質的NTE技術，并進一步用于一些揮發性有機物（volatile?organic?compounds,?VOCs）及半揮發性有機化合物（semi-volatile?organic?compounds,?SVOCs)的濃縮和富集。MIP具有選擇性高，穩定性好，吸附能力強等優點，在樣品前處理技術中具有重要的開發潛力。將這兩種技術完美的結合起來，就發展成先進的針式分子印跡整體裝置。這種制備技術解決了傳統的填充技術中介質均一分布的難題。

然而，近期發展起來的可以與氣相色譜儀聯用的不銹鋼針整體萃取裝置，由于要與氣相色譜儀的進樣口相匹配，針體直徑和長度受到限制，針內聚合物的量也較難控制，加之聚合物與針壁之間也只有物理作用，當柱內聚合物的量較多時通透性較差，背壓較高，在氣相色譜的進樣口進行解析遇熱就容易脫落。本發明在不銹鋼針中穿入直徑均勻且耐高溫耐有機溶劑的纖維束，通過控制針內聚合物的量以提升整體柱的通透性，降低背壓，便可以增加萃取針的機械強度，進而延長其使用壽命。另外，柱形的纖維絲不但能夠使聚合物分布更加均勻，同時增加了萃取介質的比表面積，確保了萃取針的富集能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善分子印跡整體針式萃取裝置通透性及機械強度的方法。本發明所提出的方法是以分子印跡的原位聚合方法為基礎的，在不銹鋼針中進行以苯甲酸為模板的分子印跡聚合反應，其制備方法為：

（1）將纖維分別用20—3?0mL的丙酮和蒸餾水進行淋洗，室溫氮吹干燥2小時；

（2）將一定數量的纖維穿入不銹鋼針（方法如圖1所示），長度與針筒相當，確保纖維絲之間平行且分散性良好；

（3）以苯甲酸為模板分子，4-乙烯基吡啶（4-VP）為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）為交聯劑，十二醇與甲苯為致孔劑，偶氮二異丁腈（AIBN）為引發劑，按照一定比例裝入反應器，超聲混勻，通氮氣除氧；

（4）用氣密性好的注射器將適量上述混合溶液注入穿有纖維束的不銹鋼針，并將針的兩端密封，50—60℃水浴反應18—20?h；

（5）用乙醇/氫氧化鈉溶液洗脫模板分子苯甲酸后，干燥并老化，便得到選擇性高，通透性和機械強度都比較好的針式分子印跡整體柱。

本發明制備的分子印跡聚合物整體柱通透性和機械強度明顯改善，加快了分析速度，提高了分析工作的效率，也延長了整體柱的使用壽命，降低了分析成本。

附圖說明

圖1為纖維束的填充方法。

圖2為填充纖維束后不銹鋼針截面圖。

圖3為加入纖維后，使用針式萃取裝置第1次和第60次富集苯系物的氣相色譜圖。

圖4為未加入纖維后，使用針式萃取裝置第1次和第25次富集苯系物的氣相色譜圖。

具體實施方式

聚合物制備實施例：

苯甲酸?:?4-VP?:?EDMA?=?1?:?3:?25,甲苯?:?十二醇?=?10?:?31

將上述藥品按照一定比例加入干燥潔凈容器，超聲5—10?min混勻；將混合液吹氮脫氧后抽取適量注入穿有纖維束的不銹鋼針，兩端密封后放入恒溫水浴中，在55℃下聚合反應18?h；反應完成后，用乙醇/氫氧化鈉溶液洗脫模板分子,紫外分光光度計檢測直至模板分子洗脫干凈，再用無水乙醇淋洗至中性，通入氮氣吹干殘留乙醇，插入氣相色譜進樣口高溫老化，即可制得所需分子印跡聚合物整體萃取針。

聚合物應用實施例：

用上述方法制得的分子印跡整體萃取針與沒有加纖維束的分子印跡整體萃取針分別對100?ng/mL的苯系物（苯、甲苯、乙苯、鄰二甲苯，BTEX）進行多次取樣并在進樣口高溫解吸，進而完成氣相色譜的分離和檢測。結果顯示，加入纖維束的萃取針連續使用60次后，對BTEX依然有很好的吸附能力，如圖3所示，第60次萃取與第1次萃取檢測結果相比，四種物質的吸附量分別下降14%，10%，9%，7%。這與未加纖維束的萃取針相比，在使用壽命方面具有明顯優勢。如附圖4所示，萃取針僅使用25次后，吸附量平均下降25%。