[發明專利]一種功能化石墨烯涂層探頭及固相微萃取手柄的制備方法

在審

• 申請號: 201710112073.3
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106823461A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 宋愛英;魏琳琳;賈宗平;王健康;石恩林;曾俊菱
• 申請（專利權）人: 甘肅政法學院
• 主分類號: B01D15/10
• 分類號: B01D15/10;B01D15/20;B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;G01N1/34
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙)51247
• 代理人: 劉坤

1.一種功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，包括以下步驟：

(1)、金屬針芯預處理：將金屬針芯前段用酸腐蝕處理然后洗凈、干燥得到預處理后的金屬針芯；

(2)、將所述預處理后的金屬針芯浸入3-氨基丙基-三乙氧基硅烷中反應，獲得氨基化處理的金屬針芯；

(3)、在60～80℃下將所述氨基化處理的金屬針芯浸入0.1wt％的氧化石墨分散液中，1～3h后取出，于室溫干燥6～8h，即得氧化石墨修飾的金屬針芯；

(4)、將所述氧化石墨修飾的金屬針芯浸于氨水溶液中，于60～80℃讓氨與氧化石墨表面的環氧官能團反應，反應結束后洗凈、干燥，然后與乙酰氯進反應得到?；幚淼慕饘籴樞荆辉擋；幚淼慕饘籴樞鞠磧?、干燥，即得以功能化氧化石墨烯為涂層的金屬針芯；

(5)重復所述步驟⑶～⑷4～7次，直至涂層厚度為50～100μm，即得處理的金屬針芯；

(6)將所述厚度合格的金屬針芯在氣相色譜汽化室純氮氣氛圍中老化，然后將涂層部分用水合肼溶液進行還原處理，即得還原處理后的金屬針芯；

(7)對所述還原處理后的金屬針芯在高純氮氣氛圍中220～280℃進行老化處理0.5-2h，即得功能化石墨烯為涂層探頭。

2.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述的步驟(3)中所使用的氧化石墨分散液是利用超聲和磁力攪拌處理的方法，將氧化石墨分散于去離子水中形成濃度為0.1wt％的氧化石墨分散液。

3.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述的步驟(6)中老化的溫度為50～70℃，時間為6～8h。

4.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述的步驟(6)中還原處理所用的水合肼溶液濃度為10～20wt％且pH＝～10，溫度為70～90℃，時間為16～20h。

5.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述步驟(7)中老化的條件是指溫度為250℃，時間為0.5h。

6.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，將金屬針芯前段2cm之外的部分用惰性物質覆蓋保護，然后將前端2cm垂直浸入濃度為1mol/l的鹽酸中進行腐蝕，10～14h后依次用去離子水、甲醇、丙酮和氯仿沖洗，最后去除金屬針芯表面的保護物，經50～70℃干燥至恒重，即得預處理后的金屬針芯。

7.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，將所述預處理后的金屬針芯浸入3-氨基丙基-三乙氧基硅烷中，室溫反應10～14h后取出，于60～80℃聚合反應4～6h，即得氨基化處理的金屬針芯。

8.根據權利要求1所述的功能化石墨烯涂層探頭的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，將所述氧化石墨修飾的金屬針芯浸于濃度為10～15mol/l的氨水溶液中，于60～80℃反應10～14h，經去離子水清洗、90～110℃干燥1～3h后，再與乙酰氯于室溫下反應4～6h，得到?；幚淼慕饘籴樞?；該酰基化處理的金屬針芯依次經氯仿、丙酮、無水乙醇和去離子水清洗后，于110～130℃干燥0.5～1.5h，即得以功能化石墨烯為涂層的金屬針芯。

9.一種固相微萃取手柄，其特征在于：包括金屬套管、玻璃套筒和金屬推桿；所述金屬推桿套設在玻璃套筒內，金屬推桿后端伸出玻璃套筒外的端部設有手柄，金屬套管同軸固定在玻璃套筒前端，所述金屬推桿前端連接萃取探頭，萃取探頭伸出金屬套管之外；所述的玻璃套管后端設置凸緣、中部設置具有彈性的手柄定位環，所述金屬推桿位于玻璃套筒外的桿身上設置具有彈性的金屬推桿定位環；所述萃取探頭由權利要求1-8中任意一項所述的功能化石墨烯涂層探頭構成，也就是說所述萃取探頭的前端2cm經酸腐蝕后加工有功能化石墨烯涂層。

10.根據權利要求7所述的固相微萃取手柄，其特征在于：所述的手柄由微量進樣器的前端金屬套管截去2cm之外的部分，然后將斷口打磨光滑；在金屬針芯前端2cm加工石墨烯涂層后制成萃取探頭；所述的萃取探頭與石墨烯涂層結合的面是經鹽酸腐蝕處理過的粗糙面，所述石墨烯涂層厚度為50～100μm。