本发明专利技术提供了一种干凝胶固定配位聚合物微萃取膜片装置的制备方法，所述制备方法通过溶胶凝胶方法将固定配位聚合物吸附剂材料直接分散于溶胶溶液中，制作成了固定配位聚合物吸附材料的硅酸干凝胶，并进一步使用该硅酸干凝胶用于对水体和土壤中的持久性有机污染物多溴联苯醚的选择性萃取。本发明专利技术的制备方法具有方法简单快速、成本花费少、膜片具有强度上的高稳定性和热稳定性以及实验具有灵敏、快速、富集效率高的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微固相萃取膜片的制备方法，具体地说，涉及。
技术介绍
微固相萃取技术(μ-SPE)是由新加坡国立大学Lee课题组在2006年首次提出的一项新的样品预处理技术。Lee等采用O. 2 μ m孔径的聚丙烯膜对折加工成2cmX1. 5cm的μ-SPE袋，装入6mg的多壁碳纳米管，然后将袋口热封制作成μ-SPE装置。再辅以磁力搅拌装置，用于沉积物中有机磷农药的预富集及分析，并与中空纤维膜固相微萃取(HFM-SPME)及顶空固相微萃取(HS-SPME)进行了比较实验研究，得到了较低的检测限和比较好的重现性。应该说μ-SPE是在固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)技术的基础上发展起来的，传统的SME和SPME技术主要用于水相基体中有机物的直接萃取，而μ -SPE技术是通过膜保护或类似的膜保护方法，克服了传统SME和SPME难以实现土壤/底泥中预富集目标物的缺点；由于分析速度快、耗量少、方法的重现性好、易于操作简便等优点而倍受关注，同时由于较少使用或不使用有机溶剂达到了环境友好的目的。配位聚合物(coordination polymer)通常是指金属离子和有机配体通过配位键和其它一些弱的作用力(如氢键、作用和范得华力)连接形成的具有周期性网络结构的骨架化合物。它们结合了复合高分子和配位化合物两者的特性，表现出其独特的性质，其受研究的极大兴趣和迅猛发展主要缘于这些化合物所展现出来的新奇的拓扑结构及其特殊应用上。配位聚合物可以形成高度规则的孔道结构，与传统的类沸石、活性炭等孔材料相比，多孔的配位聚合物具有合成条件简单易行、孔道尺寸可调控、整体结构可设计等优点，其应用于对氢气、甲烷、乙炔等小分子的吸附能力也一直受到科研人员的广泛关注和研究，且用于对有机污染物的选择性吸附萃取近来也有不少的研究(J. Chromatogr. A. 2006,1116，172-178 ；Anal. Chem. 2011，83，5093-5100)，因此作为一种吸附材料在样品预处理方面具有广阔的应用前景。由超临界干燥得到的固体凝胶称为气凝胶，而在非超临界条件下干燥得到的是干凝胶，二者具有相同的结构特性。气凝胶是一种新型的非晶态纳米多孔材料，由于其具有可调的纳米级网络结构、大的比表面积、高的孔隙率、低密度等特点，具有纳米材料共有的纳米特性，在力学、热学、光学、传质等方面有着独特的性能。通过将配位聚合物分散介入溶胶溶液中，再进一步经凝胶、陈化、冷冻干燥，成功地将配合物掺杂均匀并制成干凝胶固定聚合物膜片装置。该装置应用于对环境中水体和土壤中的持久性有机污染物多溴联苯醚的选择性吸附萃取。自2006年提出的微固相萃取方法以来， 研究者尝试过很多方法对该方法中的膜材料和料袋里的吸附剂进行了多种改进。Lee课题组又相继采用C18，HyS印-A，石墨纤维等为μ-SPE吸附材料对废水、土壤等中若干有机污染物进行了预富集分析研究，都得到较好研究结果(Anal. Chem. 2007，79，6845-6850 ；J. Chromatogr. A. 2008，1186，358-364)；Ebrahimi通过溶胶凝胶方法将料袋里的固体吸附剂换成溶胶液，然后在经老化转化成稳定的凝胶(J. Chromatogr. A. 2011，1218，3400-3406)、或者直接使用市场上聚合物纤维萃取而不使用吸附剂(J. Chromatogr. A. 2009，1216,7520-7526);为了获得稳定性较强的料袋，Basheer等人将中空纤维膜浸入到吸附剂原母液中24h，制得了含吸附剂的涂层纤维(J. Chromatogr. A. 2007，1139，157-164)，用于现场检测海水样中的PCBs和PBDEs。但是在吸附/解吸的实验操作过程里，超声或者磁力搅拌的步骤，会使热封完整的料袋破裂而失效，从而导致吸附剂的泄出，使得实验的精确性和重现性较差；同时在制备μ-SPE装置时，要热封好中空纤维膜也存在一定的技术困难，需要多次重复和多次的试验尝试。
技术实现思路
为了克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种通过溶胶凝胶方法将固定配位聚合物吸附剂材料直接分散于溶胶溶液中，制作成了固定配位聚合物吸附材料的硅酸干凝胶，并进一步使用该硅酸干凝胶用于对水体和土壤中的持久性有机污染物多溴联苯醚的选择性萃取。所述干凝胶固定配位聚合物微萃取膜片装置的制备方法包括如下步骤(I)将固定配位聚合物材料加入微量离心管中，再向其中加入N，N-二甲基甲酰胺溶液和水，超声，以得到混合溶液I ;其中，所述固定配位聚合物包括Co3(C9H6O6) · 12H20、Zn3(C8H8O4)、Cu(C9H6O6) (C3H7NO) ；Cu(C9H6O6) (C3H7NO) ；(2)超声结束后，取出离心管向所述混合溶液I中加入四乙氧基硅烷和端羟基聚二甲基硅氧烷，继续超声，以得到混合溶液2 ; (3)第(2)步骤结束后，再次取出 离心管，上下振荡使混合溶液2混合均匀；打开管盖，向其中加入三氟乙酸(TFA)催化剂，盖上盖，上下摇匀，使其充分反应，以得到溶胶液；(4)用采样管吸取溶胶液，置于离心管的管盖上以此作为基板；打开通风橱使溶胶液陈化；再将陈化后的溶胶液放入培养皿中用封口膜将培养皿密封好，放置待其陈化凝聚，经陈化凝聚完成后得到湿凝胶；(5)将陈化后得到的湿凝胶放置于冰箱中冷冻，然后取出再放入冷冻干燥机里干燥，以得到膜片；以及(6)将所述膜片取出后放入烘箱中干燥以使溶剂大部分蒸发，得到固定配位聚合物的干凝胶微萃取膜片。优选地，步骤(I)中固定配位聚合物的重量为1. (Γ5. 0mg、N，N-二甲基甲酰胺体积为7(Γ 20μ1、水体积的比例为50 μ I。步骤(I)中所述水为纯水。步骤(I)中所述超声的时间为2(T40min。优选地，步骤(2)中四乙氧基硅烷与端羟基聚二甲基硅氧烷的体积比为7 :广8:1。步骤(2)中所述超声的时间为6(T90min。优选地，步骤(3)中加入三氟乙酸的体积是四乙氧基硅烷体积的1/5 1/7。步骤(3)中所述反应的时间为5min。优选地，步骤(4)中所述陈化的时间为15 20min ;所述放置陈化凝聚的时间为2天。优选地，步骤(5 )中所述冷冻的时间为3飞h ；所述干燥的时间至少为2。优选地，步骤(6 )中放入烘箱中干燥的温度为9(Tl 00°C，所述干燥的时间为:T6h。本专利技术的干凝胶固定配位聚合物微萃取膜片装置的制备方法具有如下优点(I)将金属有机多孔材料的优良特性应用于微固相萃取装置中，得到了热稳定性好、萃取选择性高、富集倍数高、吸附容量大，线性范围宽的微固相萃取膜片；(2)聚合物作为吸附材料，干凝胶为辅助萃取，通过将干凝胶和金属有机聚合物的相结合，很好的完成了对水样和土样中的持久性有机污染物多溴联苯醚的萃取；(3)与使用大量有机溶剂和反复浓缩萃取的实验相比，避免了使用膜料袋来包裹保护吸附剂，而是将少量的吸附剂(2. Omg)通过溶剂凝胶方法制作成一张直径为O. 9cm，厚度为O. 2cm的圆形的干凝胶固定聚合物膜片，并投入水样中或在水介质参与下的土壤样品中使用；该专利技术使用了极少量的吸附剂(2. Omg)而达到了相同的效果，简单快速、成本花费少，大大的缩短了实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种干凝胶固定配位聚合物微萃取膜片装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）将固定配位聚合物材料加入微量离心管中，再向其中加入N,N?二甲基甲酰胺溶液和水，超声，以得到混合溶液1；其中，所述固定配位聚合物包括Co3(C9H6O6)·12H20、Zn3(C8H8O4)、Cu(C9H6O6)(C3H7NO)、Cu(C9H6O6)(C3H7NO)；（2）超声结束后，取出离心管向所述混合溶液1中加入四乙氧基硅烷和端羟基聚二甲基硅氧烷，继续超声，以得到混合溶液2；（3）第（2）步骤结束后，再次取出离心管，上下振荡使混合溶液2混合均匀；打开管盖，向其中加入三氟乙酸（TFA）催化剂，盖上盖，上下摇匀，使其充分反应，以得到溶胶液；（4）用采样管吸取溶胶液，置于离心管的管盖上以此作为基板；打开通风橱使溶胶液陈化；再将陈化后的溶胶液放入培养皿中用封口膜将培养皿密封好，放置待其陈化凝聚，经陈化凝聚完成后得到湿凝胶；（5）将陈化后得到的湿凝胶放置于冰箱中冷冻，然后取出再放入冷冻干燥机里干燥，以得到膜片；以及（6）将所述膜片取出后放入烘箱中干燥以使溶剂大部分蒸发，得到固定配位聚合物的干凝胶微萃取膜片。
【技术特征摘要】
1.一种干凝胶固定配位聚合物微萃取膜片装置的制备方法，所述制备方法包括如下步骤 (1)将固定配位聚合物材料加入微量离心管中，再向其中加入N，N-二甲基甲酰胺溶液和水，超声，以得到混合溶液I ;其中，所述固定配位聚合物包括Co3(C9H6O6) · 12H2o、Zn3 (C8H8O4)、Cu (C9H6O6) (C3H7NO)、Cu (C9H6O6) (C3H7NO)； (2)超声结束后，取出离心管向所述混合溶液I中加入四乙氧基硅烷和端羟基聚二甲基硅氧烷，继续超声，以得到混合溶液2 ； (3)第(2)步骤结束后，再次取出离心管，上下振荡使混合溶液2混合均匀；打开管盖，向其中加入三氟乙酸(TFA)催化剂，盖上盖，上下摇匀，使其充分反应，以得到溶胶液； (4)用采样管吸取溶胶液，置于离心管的管盖上以此作为基板；打开通风橱使溶胶液陈化；再将陈化后的溶胶液放入培养皿中用封口膜将培养皿密封好，放置待其陈化凝聚，经陈化凝聚完成后得到湿凝胶； (5)将陈化后得到的湿凝胶放置于冰箱中冷冻，然后取出再放入冷冻干燥机里干燥，以得到膜片；以及 (6)将所述膜片取出后放入烘箱中干燥以使溶剂大部分蒸发，得到固...
【专利技术属性】
技术研发人员：周友亚，王林，谢亚勃，张超艳，唐艳冬，周惠艳，颜增光，白利平，李发生，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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