一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法技术

本发明专利技术涉及一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，属于分析检测技术领域。本发明专利技术的前处理方法包括配制DFA溶液、DCC溶液和标准溶液、活化磁性氧化石墨烯材料、衍生化处理后进场磁性分离，收集到的解吸液吹干后溶解后即可进行上机检测。本发明专利技术的处理方法简单快速、对全氟羧酸化合物的选择性好、富集倍数高、可重复使用、可减少样品损耗，提高检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法
本专利技术属于分析检测
，具体涉及一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法。
技术介绍
全氟化合物(Perfluorochemicals，PFCs)是一系列人工合成的、与碳原子相连的氢原子全部被氟原子取代的有机化合物，因为结构中含有大量C-F键使得它能在环境中长期稳定的存在。PFCs具有良好的化学稳定性、热稳定性、表面活性及既疏水又疏油的特性，被广泛的应用于纸张、纺织品、皮革、地毯等各个领域中。研究表明PFCs具有发育毒性、免疫毒性、内分泌干扰等多种生物毒性效应；此外，长链PFCs还具有很强的生物蓄积性及沿食物链生物放大的倾向。因此，PFCs成为广泛存在的持久性有机污染物。全氟羧酸(PerfluorinatedCarboxylicAcids，PFCAs)是PFCs中的一类典型代表，多种PFCs可以在环境中最终转化为PFCAs类物质及其盐类。近年来，由于PFCs的广泛使用，PFCAs大量进入环境，并在水体、土壤、大气等各类环境介质中均被检出。PFCAs在水中具有一定的溶解度、解离度和较强的表面活性，较易蓄积于水体中，水环境既是全氟羧酸的汇聚地，也是重要污染传输源。因此，掌握PFCAs在水环境中的分布特征极为重要。仪器分析方法作为一种重要的环境污染物监测手段也被应用到PFCAs的检验检测上。然而PFCAs在环境中的存在形式多样，浓度一般较低，常为微量或痕量水平；分析物样品组成复杂多样，一般存在基质干扰，可能有共存干扰物对目标分析物产生相互作用。如何从复杂的样品基质中快速并准确地得到目标分析物的含量及组成信息就成为分析工作者的研究重点。通过样品前处理，可以去除待测样品中共存干扰物，并且高效富集目标分析物，从而降低仪器分析检测难度，降低检测的检出限，将分析物转化成满足分析方法(分离或检测)所需要的形式。传统的样品前处理技术，如索氏提取、溶剂提取、离心、蒸馏、层析、沉淀等，不仅富集倍数较低、有毒的有机试剂用量大，而且操作费时费力。长期接触不仅会对操作人员带来危害，而且对环境也会带来一定的影响。此外，在萃取过程中不可避免地会出现乳化等影响分离效果的现象，从而对分析结果造成影响，因此，开发简便、快速、高效、少溶剂或无溶剂的样品前处理方法己成为分析化学发展的趋势。20世纪90年代迅速兴起的固相萃取(solid-phaseextraction，SPE)技术是目前普遍使用的样品前处理技术之一.在SPE过程中，先将全部样品经过装有固体吸附剂的固相萃取小柱，基于分析物与流动相和固定相之间不同的分配系数，通过选择合适的有机溶剂洗脱分析物，从而实现目标物的分离与富集。近年来，在SPE的基础上，一些新型的样品前处理方法迅速发展起来，磁性固相萃取(magneticsolid-phaseextraction，MSPE)技术是其中之一。与SPE不同，MSPE直接将磁性吸附剂添加到样品溶液中，使其与目标分析物充分接触，达到萃取平衡后，通过施加外部磁场实现目标分析物与样品基质的快速分离。该方法解决了SPE吸附剂需装柱和大体积上样等问题。由于MSPE具有吸附剂成本低、选择性好、对分析物富集倍数高、可重复使用、绿色环保等优势，成为近年来分离分析科学中的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，该方法简单快速、对全氟羧酸化合物的选择性好、富集倍数高、可重复使用、可减少样品损耗，提高检测准确性。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，所述方法包括以下步骤，S1、溶液的制备：配制2,4-二氟苯胺(DFA)溶液、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)溶液和含有色谱纯全氟羧酸化合物(PFCA)的标准溶液，避光保存备用；S2、磁性氧化石墨烯材料的活化：将磁性氧化石墨烯材料、氨水-甲醇溶液加入到纯水中，超声波分散，制得活化后的磁性氧化石墨烯材料，氨水-甲醇溶液中氨水的含量为5v/v％；S3、样品的衍生化：称取待测样品/标准溶液，加入DFA溶液、DCC溶液和活化后的磁性氧化石墨烯材料，充分震荡反应，得到衍生化的待测样品或标准溶液；S4、磁性分离：将衍生化的待测样品/标准溶液在外加磁场作用下进行第一次固液分离，弃去液体，在固体中加入解吸剂进行涡旋解吸，然后在外加磁场作用下进行第二次固液分离，收集解吸液；S5、解吸液采用高纯氮气吹干后再次溶于正己烷中，混匀，即完成前处理过程，得到可上机检测的衍生物。本专利技术中的前处理方法利用磁性氧化石墨烯材料对PFCA衍生化产物的吸附作用，实现了待测样品中PFCA的快速富集，富集倍数高，样品损耗少，有效提高了检测准确性，并且可磁性氧化石墨烯材料重复，减少了化学试剂的使用，绿色环保。石墨烯是仅有一个碳原子厚度的二维纳米材料，是碳原子以SP2杂化轨道组成的六角形蜂巢晶格的平面薄膜，其理论厚度仅为0.335nm。氧化石墨烯同样是一层状共价化合物，具有较大的比表面积、良好的化学稳定性，其表面有丰富的含氧官能团，如—OH、—C—O—C—和—COOH等，从而表现出较强的极性和亲水性。把氧化石墨烯赋予磁性，所形成的磁性氧化石墨烯纳米材料既具有纳米材料的高吸附特性，又具有磁性材料的易分离特性。经过活化后，磁性氧化石墨烯材料对同样具有极性的PFCA衍生化产物的吸附能力大大增强。同时，PFCA在磁性氧化石墨烯材料表面与DFA、DCC发生衍生化反应，使沸点高、难挥发，不易使用通常仪器分析方法进行测试的全氟化合物转化为易挥发的衍生物，磁性氧化石墨烯材料巨大的比表面积为PFCA能够充分的与DFA、DCC进行接触，从而能充分反应提供了有利条件，提高了反应效率。而磁性氧化石墨烯材料作为萃取介质通过施加一个外部磁场即可实现其与负载分析物的相分离，使被测产物与磁性氧化石墨烯材料的分离可以简单快速的进行，避免了通常索氏提取、离心、蒸馏等手段对样品的损耗造成的分析结果偏差，解决了SPE吸附剂需装柱和大体积上样等问题。本专利技术的前处理方法所得的衍生物可进行GC-MC、HPLC、HPLC-MS等仪器分析方法进行分析测试。作为优选，所述步骤S1中2,4-二氟苯胺(DFA)溶液、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)溶液和标准溶液采用有机溶剂配置，所述有机溶剂为正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷和甲苯中的一种或几种。进一步优选，所述有机溶剂为正己烷。上述有机试剂对PFCA、DFA和DCC有良好的溶解性。作为优选，所述步骤S1中全氟羧酸化合物(PFCA)为全氟丁酸(PFBA)、全氟戊酸(PFPeA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUnA)和全氟十二酸(PFDoA)。这九种全氟羧酸化合物是水体、土壤、大气等各类环境介质中常见的典型的全氟羧酸化合物，本专利技术通过九种全氟羧酸化合物的同时分析，能有效进行样品中全氟羧酸化合物种类和含量的检测。作为优选，所述步骤S1中配置标准溶液的具体过程为，分别准确称取九种典型的PFCA溶于有机溶剂中，制成九种PFCA标准贮备液，4℃避光保存，准确移取各PFCA贮备液，混合后以有机溶剂定容配成标准溶液；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，S1、溶液的制备：配制2,4‑二氟苯胺(DFA)溶液、N,N’‑二环己基碳二亚胺(DCC)溶液和含有色谱纯全氟羧酸化合物(PFCA)的标准溶液，避光保存备用；S2、磁性氧化石墨烯材料的活化：将磁性氧化石墨烯材料、氨水‑甲醇溶液加入到纯水中，超声波分散，制得活化后的磁性氧化石墨烯材料；S3、样品的衍生化：称取待测样品/标准溶液，加入DFA溶液、DCC溶液和活化后的磁性氧化石墨烯材料，充分震荡反应，得到衍生化的待测样品或标准溶液；S4、磁性分离：将衍生化的待测样品/标准溶液在外加磁场作用下进行第一次固液分离，弃去液体，在固体中加入解吸剂进行涡旋解吸，然后在外加磁场作用下进行第二次固液分离，收集解吸液；S5、解吸液采用高纯氮气吹干后再次溶于正己烷中，混匀，即完成前处理过程，得到可上机检测的衍生物。

【技术特征摘要】
1.一种富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤，S1、溶液的制备：配制2,4-二氟苯胺(DFA)溶液、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)溶液和含有色谱纯全氟羧酸化合物(PFCA)的标准溶液，避光保存备用；S2、磁性氧化石墨烯材料的活化：将磁性氧化石墨烯材料、氨水-甲醇溶液加入到纯水中，超声波分散，制得活化后的磁性氧化石墨烯材料；S3、样品的衍生化：称取待测样品/标准溶液，加入DFA溶液、DCC溶液和活化后的磁性氧化石墨烯材料，充分震荡反应，得到衍生化的待测样品或标准溶液；S4、磁性分离：将衍生化的待测样品/标准溶液在外加磁场作用下进行第一次固液分离，弃去液体，在固体中加入解吸剂进行涡旋解吸，然后在外加磁场作用下进行第二次固液分离，收集解吸液；S5、解吸液采用高纯氮气吹干后再次溶于正己烷中，混匀，即完成前处理过程，得到可上机检测的衍生物。2.根据权利要求1所述的富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，其特征在于，所述步骤S1中2,4-二氟苯胺(DFA)溶液、N,N’-二环己基碳二亚胺(DCC)溶液和标准溶液采用有机溶剂配置，所述有机溶剂为正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷和甲苯中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的富集全氟羧酸化合物的仪器分析前处理方法，其特征在于，所述步骤S1中全氟羧酸化合物(PFCA)为全氟丁酸(PFBA)、全氟戊酸(PFPeA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)、全氟癸酸(PFDA)、全氟十一酸(PFUn...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐力，杨国靖，夏静芬，袁凯，姚文怡，吴亦馨，胡煜钗，张妮，罗浩，叶茂烨，
申请(专利权)人：浙江万里学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33