本发明专利技术提供了一种用于富集和／或净化生物和／或环境样品中有机污染物的钛酸纳米材料吸附剂及其制备方法。本发明专利技术所提供的吸附剂为疏水基团与亲水基团同时修饰的钛酸纳米管，优选由Ｃ↓［１８］和氨丙基修饰的钛酸纳米管，其能够均匀分散在水溶液中，利用疏水作用和静电吸引的混合机理，对全氟化合物具有较高的吸附容量和较好的选择性，尤其适用于生物和／或环境样品中全氟辛烷磺酸和全氟辛烷羧酸的富集和／或净化。本发明专利技术所提供的吸附剂通过水热法和溶胶－凝胶法即可完成制备，所需试剂和设备均简单、廉价且重现性好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学分析测试仪器设备领域，涉及一种用于富集和/或净化 生物和/或环境样品中有机污染物的。
技术介绍
全氟化合物是一类广泛存在于各环境介质中的持久性有机污染物质， 在全球普遍存在。国际环境科学界已经形成了 一个研究全氟化合物污染的 热潮，该研究已经成为环境科学研究前沿。其中全氟烷基磺酸和全氟烷基 羧酸是两类最重要的全氟化合物，它们的蒸汽压和挥发性较小，具有较强 的极性和较大的水溶性。对于绝大多数环境样品而言，由于全氟化合物浓 度很低，在进行色语测定前必须进行适当的萃取、富集和基体去除，否则无法得到可靠的结果。相关文献见C. A. Moody, J. W. Martin, W. C. Kwan, D. C. G. Muir， S. A. Mabury, Environ. Sci. Technol. 2002， 36: 545-551; S. Taniyasu, K. Kannan, Y. Horii, N. Hanari, N. Yamashita, Environ. Sci. Technol. 2003, 37: 2634-2639 ; B. Boulanger, J. Vargo, J. L. Sch膽r， K. C. Hombuckle, Environ. Sci. Technol. 2004, 38:楊4誦4070; Craig M. Butt, Derek C. G. Muir, Ian Stirling, Michael Kwan, Scott A. Mabury, Environ. Sci. Technol. 2007, 41: 42-49; B. D. Key, R. D. Howell, C. S. Criddle， Environ. Sci. Technol. 1997, 31: 2445-2454; G. T. Tomy， W. Budakowski, T. Halldorson, P. A. Helm, G. A. Stern, K. Friesen, K. Pepper, S. A. Tittlemier, A. T. Fisk, Environ. Sci. Technol. 2004, 38: 6475-6481 ;以及K. Kannan， J. Newsted， R. S. Halbrook, J. P. Giesy, Environ. Sci. Technol. 2002， 36: 2566-2571。目前对于环境液体样品，常用的样品前处理方法有离子对液-液萃取和 固相萃取法。离子对液-液萃取时常用的萃取溶剂是曱基叔丁基醚(MTBE)、 乙腈和曱醇，该方法在处理环境水样时所使用萃取剂数量较多，而且操作 繁瑣，不利于人体健康和环境保护，效率低下，萃取回收率差，对低浓度 和复杂基体样品有时显得无能为力。固相萃取常用C,8和Cs硅胶柱，少数也使用聚合物柱，该方法对极性和水溶性较大的全氟烷基磺酸和全氟烷基 羧酸萃取能力差，不利于大体积水样品的富集，测定灵敏度不能满足要求， 且<318和C8硅胶萃取剂的太强疏水性导致它们与水样品溶液的接触不密 切，造成萃取效果差，回收率低，且必须在萃取水样前对萃取剂进行预处 理，这也造成了萃取操作的极大不便。低的萃取效率会导致仪器测定的准 确度和特异性下降，无法得到可靠结果。此外，目前常用的广谱性吸附剂 还有活性炭，其对水体中大部分有机污染物都具有很强的吸附能力，尤其是 对疏水性强的有机物，但不具备选择性吸附的能力。因此，需要开发一种具有较高吸附能力的用于富集和/或净化生物和/ 或环境样品如河水、污水中痕量全氟化合物的新型吸附剂。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种用于富集和/或净化生物和/或环 境样品中有机污染物的钛酸纳米材料吸附剂。本专利技术的另一个目的在于，提供所述新型钛酸纳米材料吸附剂的制备 方法及用途。本专利技术的目的是采用以下方案来实现的。 一方面，本专利技术提供了一种 钛酸纳米材料吸附剂，其为疏水基团与亲水基团同时修饰的钛酸纳米管。 在本专利技术的 一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的疏水基团选自烷烃基和芳烃基，更优选地，该疏水基团为十八烷基；更优选地， 所述十八烷基得自十八烷基硅烷化试剂，该十八烷基硅烷化试剂选自十八 烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷和一氯二曱基十八烷基硅烷，最优 选为十八烷基三乙氧基硅烷。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的亲水基 团选自阳离子基团，优选选自氨丙基；更优选地，所述氨丙基得自氨丙基 硅烷化试剂，该氨丙基硅烷化试剂优选为3-氨丙基三乙氧基硅烷。另一方面，本专利技术所提供的钛酸纳米材料吸附剂的制备方法，包括以 下步骤(1 )制备钛酸纳米管；(2)使用疏水基团修饰步骤(1 )所制备 的钛酸纳米管，然后再使用亲水基团修饰经疏水基团修饰的钛酸纳米管； 或者使用亲水基团修饰步骤(1)所制备的钛酸纳米管，然后再使用疏水 基团修饰经亲水基团修饰的钛酸纳米管。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述的钛酸纳米管十八烷基氨丙5基的加入质量比为0.5: 0.4: 0.1 0.5: 0.1: 0.4，优选为0.5: 0.4: 0.1。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的制备方 法中所使用的疏水基团选自烷烃基和芳烃基，优选选自十八烷基；更优选 地，所述十八烷基得自十八烷基硅烷化试剂，该十八烷基硅烷化试剂选自 十八烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷和一氯二曱基十八烷基硅烷， 最优选为十八烷基三乙氧基硅烷。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的制备方 法中所使用的亲水基团选自阳离子基团，优选选自氨丙基；更优选地，所 述氨丙基得自氨丙基硅烷化试剂，该氨丙基硅烷化试剂优选为3-氨丙基三 乙氧基硅烷。在本专利技术的 一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的制备方 法中步骤(1)所述的钛酸纳米管的制备采用水热法。在本专利技术的 一 个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的制备方 法中步骤(2)所述的疏水基团修饰是将钛酸纳米管或经亲水基团修饰的 钛酸纳米管分散在曱苯介质中，加入十八烷基三乙氧基硅烷，于80。C反应 24小时，反应产物用乙醇洗涤后，烘干。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂的制备方 法中步骤(2)所述的亲水基团修饰是将步骤钛酸纳米管或经疏水基团修 饰的钛酸纳米管分散在甲苯介质中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，于80 。C反应24小时，反应产物用乙醇洗涤后，烘干。再一方面，本专利技术所提供的钛酸纳米材料吸附剂在富集和/或净化生物 和/或环境样品中有机污染物的用途。在本专利技术的 一 个优选实施方案中，所述钛酸纳米材料吸附剂用途中的 有机污染物为离子型及可离子化的有机污染物，所述有机污染物优选选自 具有烷基长链和阴离子基团的全氟化合物；更优选地，所述全氟化合物选 自环境中分布最广泛、最具有代表性的全氟烷基磺酸和全氟烷基羧酸；最 优选地，所述全氟烷基磺酸为全氟辛烷磺酸，所述全氟烷基羧酸为全氟辛 烷羧酸。由此可见，本专利技术提供了一种用于富集和/或净化生物和/或环境样品 如河水、污水中痕量全氟化合物的纳米材料吸附剂，该吸附剂采用疏水作 用和静电吸引的混合机理，对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钛酸纳米材料吸附剂，其为疏水基团与亲水基团同时修饰的钛酸纳米管。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡亚岐，牛红云，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。