[發(fā)明專利]一種富集羥基多環(huán)芳烴的固相微萃取薄膜及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011232281.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112588265B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭娟;郭晶;歐陽(yáng)鋼鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/22
• 分類號(hào): B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;B01D15/20;G01N1/34;G01N1/40;G01N30/08;G01N30/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 趙崇楊

1.一種富集羥基多環(huán)芳烴的固相微萃取薄膜，其特征在于，制備方法包括如下步驟：

S1.將中性硅酮膠溶于環(huán)己烷中得到聚二甲基硅氧烷環(huán)己烷溶液；

S2.將吸附劑與聚二甲基硅氧烷環(huán)己烷溶液混合，均勻分散得到吸附劑混合溶液；

S3.取10～30μL步驟S2制得的吸附劑混合溶液加在去離子水表面，靜置成膜，然后將所成膜干燥，即制得固相微萃取薄膜；

其中，所述多孔材料為金屬有機(jī)框架化合物UIO-66-NH₂或聚苯乙烯基氣凝膠或有序介孔炭；所述吸附劑與聚二甲基硅氧烷環(huán)己烷溶液的用量比為50～200mg：1mL。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述中性硅酮膠和環(huán)己烷的用量比0.5～15g：15～25mL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，步驟S1將中性硅酮膠溶于環(huán)己烷中，在50～500Hz下超聲10～60min得到聚二甲基硅氧烷環(huán)己烷溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述干燥條件：先在40～80℃下干燥1～24h，隨后在80～100℃干燥1～24h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，步驟S3中靜置成膜的形狀為圓形或半圓形。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述成膜后使用不銹鋼絲挑起。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述金屬有機(jī)框架化合物UIO-66-NH₂為通過(guò)溶劑熱反應(yīng)制得，具體為：將2-氨基對(duì)苯二甲酸和無(wú)水四氯化鋯完全溶解于二甲基甲酰胺中；密封加熱，自然冷卻至室溫；離心取沉淀，于乙醇中浸泡；最后常溫真空干燥，即得到所述UIO-66-NH₂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述粉末狀聚苯乙烯基氣凝膠為通過(guò)Friedel-Craft交聯(lián)技術(shù)制得，具體為：

(1)將三嵌段共聚物P123溶于去離子水中，隔絕空氣加入苯乙烯和二乙烯基苯，升溫至70℃，攪拌0.5h；再加入2,2-偶氮二異丁腈，回流3h停止反應(yīng)，加入甲醇破乳、離心、甲醇清洗、真空干燥得到聚苯乙烯- 二乙烯基苯納米球；其中P123、去離子水、苯乙烯、二乙烯基苯、2,2-偶氮二異丁腈的用量比為18.3g：160mL：4g：0.32g：0.04g；

(2)取1.0g聚苯乙烯-二乙烯基苯納米球充分溶脹于120mL四氯甲烷后，加入1.4g三氯化鋁，在75℃下攪拌反應(yīng)24h；抽濾收集產(chǎn)物，使用鹽酸/丙酮混合液清洗；最后在120℃下真空干燥24h即可得到粉末狀聚合物氣凝膠。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述有序介孔炭為通過(guò)溶液蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝技術(shù)聯(lián)用碳化過(guò)程制得，具體為：

(1)將0.61g苯酚在40～42℃條件下與0.13g的20wt％NaOH溶液混合并充分?jǐn)嚢瑁?0min后逐滴加入1.05g的福爾馬林(37wt％甲醛)溶液，在70～75℃條件下攪拌1h后放至室溫下冷卻，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7.0；

(2)將1.6g三嵌段共聚物F-127溶解于8.0g乙醇中并加入1.0g的0.2M鹽酸，在40℃下攪拌至溶液變澄清，然后依次加入2.08g正硅酸乙酯和5.0g步驟(1)制得的甲階酚醛樹(shù)脂，攪拌2h后，將混合物在室溫下放置5～8h，通過(guò)溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)三組分進(jìn)行自組裝；然后將混合物于100℃下熱聚合24h，得到淡黃色透明薄膜狀的含硅聚合物；然后將該含硅聚合物在N₂氛圍的管式爐中350℃煅燒6h以除去軟模板F-127，進(jìn)一步將溫度升至900℃，升溫速率為600℃以下時(shí)1℃/min，600℃以上時(shí)為5℃/min；將得到的碳-硅介孔材料在10wt％HF溶液中浸泡24h，過(guò)濾后洗滌至中性，干燥研磨即得。

10.權(quán)利要求1～9任一所述固相微萃取薄膜在HO-PAHs富集中的應(yīng)用。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述應(yīng)用，其特征在于，所述富集過(guò)程中的萃取時(shí)間為60min；脫附溶劑為200μL甲醇，脫附時(shí)間為30min。