[發(fā)明專利]一種共價有機骨架納米微球功能化固相微萃取整體柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110116089.8
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112755592B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 王家斌;倪碧晨
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: B01D15/20
• 分類號: B01D15/20;B01D15/34;G01N30/06
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 饒文君;蔡學俊

本發(fā)明公開了一種共價有機骨架納米微球功能化固相微萃取整體柱。本發(fā)明先通過席夫堿反應制備共價有機骨架納米微球，然后將共價有機骨架納米微球、尿素水溶液、甲醛水溶液和催化劑均勻混合，采用酸催化一步原位脫水縮聚法，巧妙地利用共價有機骨架納米微球表面的氨基和醛基參與脲醛縮聚反應實現共價有機骨架納米微球的固定化，制備共價有機骨架功能化固相微萃取整體柱；并將其應用于在線固相微萃取，基于親水/π?π堆積的協(xié)同萃取作用實現分析對象的富集。本發(fā)明技術巧妙、工藝簡單、易于操作、且不需要昂貴的儀器設備、易于推廣。

技術領域

本發(fā)明屬于整體柱制備技術領域，具體涉及一種共價有機骨架納米微球功能化固相微萃取整體柱。

背景技術

整體柱作為一種傳質速度快、生物相容性好以及孔隙結構可調的色譜固定相，具有制備方法簡單、表面易于改性、通透性高和比表面積大等優(yōu)點，在復雜樣品前處理領域也展現出巨大的潛能，并作為吸附萃取材料廣泛應用于固相微萃取（SPME）或固相萃取（SPE）。共價有機骨架（COFs）是一類由C、H、O、N、B等輕質元素通過共價鍵結合形成的新型的結晶的多孔有機聚合物，其具有有序的且可調控的孔結構、大的比表面積和永久的孔隙率、功能的多樣性以及超高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性等特點。然而，現有COFs材料因其納米級粒徑和不規(guī)則形狀，造成極易流失無法直接用于裝填，并會引起過高的系統(tǒng)壓力，限制了其在固相微萃取或固相萃取的應用。將COFs固定化于整體柱中，有效整合COFs與整體柱的優(yōu)點，有望成為解決COFs固定化這一問題的有效途徑，并發(fā)展一類新型色譜固定相。迄今為止，僅有Yan等人（X.P. Yan, et al., J. Chromatogr. A, 2017, 1479, 137-144）報道通過共聚法，以乙烯基功能化共價有機骨架作為交聯(lián)劑，以甲基丙烯酸酯類化合物作為單體和交聯(lián)劑，制備了一種COFs功能化整體柱，并將其應用于多環(huán)芳烴、酚類、苯胺類、非甾體抗炎藥和苯并噻吩等小分子的高效液相色譜分離。

本發(fā)明采用酸引發(fā)一步原位脫水縮聚法，巧妙地利用共價有機骨架納米微球表面的氨基和醛基參與脲醛縮聚反應實現共價有機骨架納米微球的固定化，制備共價有機骨架功能化固相微萃取整體柱；并將其應用于在線固相微萃取，基于獨特的親水/π-π堆積的協(xié)同萃取作用實現分析對象的富集。本發(fā)明提供了一種共價有機骨架功能化整體柱的制備途徑，對共價有機骨架功能化整體柱的推廣和應用將帶來很大的幫助。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種共價有機骨架納米微球功能化整體柱，并將其應用于在線固相微萃取，基于親水/π-π堆積的協(xié)同萃取作用實現分析對象的富集。本發(fā)明通過將共價有機骨架納米微球、尿素水溶液、甲醛水溶液和催化劑溶液均勻混合，采用酸催化一步原位脫水縮聚法，巧妙地利用共價有機骨架微球表面具有反應活性的氨基和醛基參與脲醛縮聚反應實現共價有機骨架納米微球的固定化，制備共價有機骨架納米微球功能化固相微萃取整體柱。本發(fā)明所制備的共價有機骨架納米微球功能化整體柱滲透性優(yōu)異，且整體柱中共價有機骨架納米微球分布均勻。得益于共價有機骨架納米微球引入的π-π堆積相互作用和脲醛樹脂材料自身的親水相互作用，本發(fā)明提供的整體柱表現出獨特的親水/π-π堆積協(xié)同萃取作用模式，并實現其在線固相微萃取應用。

為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

首先以1,3,5-三(4-氨苯基)苯和對苯二甲醛為原料，通過席夫堿反應制備共價有機骨架納米微球；然后將共價有機骨架納米微球、尿素水溶液、甲醛水溶液和催化劑均勻混合，采用酸催化一步原位脫水縮聚法，制備共價有機骨架功能化固相微萃取整體柱。其中，共價有機骨架納米微球的引入賦予了整體柱π-π堆積的富集萃取作用。將這本發(fā)明制備的共價有機骨架功能化整體柱作為固相微萃取介質，基于獨特的親水/π-π堆積協(xié)同萃取作用模式，實現了分析對象的在線固相微萃取高效富集與高靈敏分離檢測。

其中，所述尿素水溶液，其濃度為1 g/mL；

所述甲醛溶液，其中甲醛的質量分數為33% ~ 37%；

所述催化劑為鹽酸的水溶液，其濃度為0.1 mol/L；