纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法及固相萃取的方法技术

本发明专利技术涉及纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，所述复合材料是将纳米羟基磷灰石经胶黏剂聚六亚甲基单胍盐酸盐负载在硅胶上制备而成，首先将硅胶活化，然后按纳米羟基磷灰石与活化硅胶的质量比为1:5‑1:30，加入到浓度为0.25‑1.0％的聚亚甲基单胍盐酸盐溶液中，超声震荡，离心，真空干燥箱烘干即得成品。本发明专利技术为固相萃取吸附材料，避免了单一纳米材料在使用过程中易流失、易堵塞管路等缺点。对Cr(Ⅵ)的富集效果理想，可用于环境水样中铬的形态分析。可重复使用至少20次。

【技术实现步骤摘要】
纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法及固相萃取的方法
本专利技术涉及一种固相萃取材料，特别涉及纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法及固相萃取水中痕量Cr(Ⅵ)的方法。
技术介绍
对水中痕量重金属元素铬及其形态的准确测定，是水质检测的一个重要指标。由于铬元素在水中含量低、共存盐类的基体干扰等一直是水质检测中需要解决的问题。在这种情况下样品的分离富集便是必不可少的步骤。固相萃取技术是一种常用的样品前处理技术之一。因其可选择的吸附材料种类众多，而引起学者的广泛研究。目前，寻找新的、性能优越的吸附材料，或在已有吸附材料上进行改性和修饰，是固相萃取技术研究的一个热点。纳米材料因其比表面积大，吸附性能强，如碳纳米管等已被用于固相萃取水中铬。但因纳米材料粒径小，在固相萃取中流动阻力大，常常存在易流失、易堵塞管路等问题。为解决此问题，常常将纳米材料负载在载体上，如将碳纳米管负载在硅胶上，解决了流动阻力的问题，但仅仅靠物理吸附负载的方法，抗机械强度不高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，环保廉价，制备简单。并用于固相萃取水中痕量Cr(Ⅵ)。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，所述复合材料是将纳米羟基磷灰石经胶黏剂聚六亚甲基单胍盐酸盐负载在硅胶上制备而成，包括以下具体步骤：(1)硅胶活化将硅胶放入2.5mol/L的硝酸溶液中搅拌30-40分钟，浸泡14-16小时,过滤，用去离子水洗至中性，150-170℃下烘干4-5小时,取出备用。(2)制备复合材料将纳米羟基磷灰石与活化硅胶按质量比为1∶5-1∶30，投入浓度为0.25-1.0％的聚六亚甲基单胍盐酸盐溶液中，摇匀、超声震荡10-15分钟，离心20-25分钟，60-65℃真空干燥箱烘干14-16小时，即得复合材料。所述的硅胶为分析纯，粒径为80-100目；纳米羟基磷灰石粒径为20-50nm；聚六亚甲基单胍盐酸盐平均分子量1500-2000。所述的离心采用离心机转数8000-10000转/分钟。纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料固相萃取水中痕量Cr(Ⅵ)的方法，将复合材料装入微型富集柱中，连接蠕动泵，对样品中的Cr(Ⅵ)进行富集，用硝酸洗脱，将洗脱液用原子吸收分光光度计进行测定，记录吸光度值，采用标准曲线法测定水中Cr(Ⅵ)的含量。所述的微型富集柱为内径2.0mm，长4.0cm的聚四氟乙烯管。所述的富集条件为：复合材料20mg，样品溶液pH为4.0，富集体积为40mL，采样流速为2.5-3.5mL/min。所述的洗脱条件为洗脱液硝酸浓度为8-10％(v/v)，洗脱体积为1mL，洗脱流速为6.5mL/min。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术以硅胶为载体，将纳米羟基磷灰石经胶黏剂聚六亚甲基单胍盐酸盐负载在硅胶上制备的复合材料,对Cr(Ⅵ)有吸附性能。2.本专利技术三元复合材料新颖、吸附效率高，制备方法简单、易得，原料无毒无害，无环境污染问题。3.本专利技术为固相萃取吸附材料，避免了单一纳米材料在使用过程中易流失、易堵塞管路等缺点。可重复使用至少20次。4.本专利技术复合材料，对Cr(Ⅵ)的富集效果理想，可用于环境水样中铬的形态分析。附图说明图1为实施例1能谱分析图。具体实施方式下面本专利技术的具体实施方式进一步说明：实施例1纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，包括以下具体步骤：(1)称取6.0g粒径为80-100目的硅胶放入100mL烧杯中，加入2.5mol/L的硝酸溶液60mL，搅拌30分钟后密封，浸泡16小时,过滤，用去离子水洗至中性，150℃下烘干4小时。(2)称取80.0mg活化硅胶放入10mL离心管中，加入平均分子量约2000，浓度1.0％的聚六亚甲基单胍盐酸盐溶液10mL，摇匀、超声震荡10分钟，然后加入16.0mg粒径为20-50nm的纳米羟基磷灰石,即纳米羟基磷灰石与硅胶的质量比为1∶5，摇匀、再超声震荡10分钟后、离心20分钟(离心机转数10000转/分钟)，再将其用去离子水洗若干次后，放入60℃真空干燥箱，烘干16小时，即得到复合材料。实施例2取实施例1制备的复合材料20mg，装入自制的微型富集柱中，微型富集柱内径为2.0mm，长4.0cm的聚四氟乙烯管，连接蠕动泵，调水样pH为4.0，以3.5mL/min的采样流速，对40mL水样进行富集，然后用1mL8％(v/v)硝酸溶液以6.5mL/min的洗脱流速进行洗脱，将洗脱液用原子吸收分光光度计进行测定，记录吸光度值。采用标准曲线法测定水中Cr(Ⅵ)的含量。将该方法用于3种电镀废水中铬的形态分析，并进行了加标回收实验，实验结果见表1所示。表1：环境水样中铬的形态分析结果(n＝3，置信度95％)由表1可见，加标回收率在98.3％-104.6％之间。说明所建立的方法准确性较好，具有实用性。将实施例1复合材料做能谱分析，如图1所示。从图1中可以看出，该复合材料除含有硅胶中的Si和O元素之外，增加了聚六亚甲基单胍盐酸盐中含有的C、N和Cl元素，还增加了纳米羟基磷灰石中含有的P和Ca元素，证明复合材料已经成功制备。上面所述仅是本专利技术的基本原理，并非对本专利技术作任何限制，凡是依据本专利技术对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，其特征在于，所述复合材料是将纳米羟基磷灰石经胶黏剂聚六亚甲基单胍盐酸盐负载在硅胶上制备而成，包括以下具体步骤：(1)硅胶活化将硅胶放入2.5mol/L的硝酸溶液中搅拌30‑40分钟，浸泡14‑16小时,过滤，用去离子水洗至中性，150‑170℃下烘干4‑5小时,取出备用。(2)制备复合材料将纳米羟基磷灰石与活化硅胶按质量比为1∶5‑1∶30，投入浓度为0.25‑1.0％的聚六亚甲基单胍盐酸盐溶液中，摇匀、超声震荡10‑15分钟，离心20‑25分钟，60‑65℃真空干燥箱烘干14‑16小时，即得复合材料。

【技术特征摘要】
1.纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，其特征在于，所述复合材料是将纳米羟基磷灰石经胶黏剂聚六亚甲基单胍盐酸盐负载在硅胶上制备而成，包括以下具体步骤：(1)硅胶活化将硅胶放入2.5mol/L的硝酸溶液中搅拌30-40分钟，浸泡14-16小时,过滤，用去离子水洗至中性，150-170℃下烘干4-5小时,取出备用。(2)制备复合材料将纳米羟基磷灰石与活化硅胶按质量比为1∶5-1∶30，投入浓度为0.25-1.0％的聚六亚甲基单胍盐酸盐溶液中，摇匀、超声震荡10-15分钟，离心20-25分钟，60-65℃真空干燥箱烘干14-16小时，即得复合材料。2.根据权利要求1所述的纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，其特征在于，所述的硅胶为分析纯，粒径为80-100目；纳米羟基磷灰石粒径为20-50nm；聚六亚甲基单胍盐酸盐平均分子量1500-2000。3.根据权利要求1所述的纳米羟基磷灰石/聚六亚甲基单胍盐酸盐/硅胶复合材料制备方法，其特征在于，所述的离心采用离心机转数8000-10000转/分钟。4.一种根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成威，于洪梅，占美红，刘岐，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21