苯乙烯—丙烯酸丁酯共聚物作为固相微萃取吸附剂的研究与应用.docVIP

有机硅改性聚氨酯固相微萃取涂层的制备及性能分析 申书昌 贾鹏禹 宋文成 齐齐哈尔大学分析测试中心，黑龙江 齐齐哈尔 161006 摘要 合成了作为固相微萃取涂层的有机硅—聚氨酯共聚物，考察了该共聚物的物理性能。制备了萃取头并观察了萃取头的微观形貌，制作了装置。采用顶空萃取法对水中芳香化合物进行了萃取。结果表明：有机硅—聚氨酯共聚物固相微萃取涂层最高使用温度为260℃；萃取头涂层表面涂渍平整，涂层表面硅（Si）元素分布均匀；涂层对水中苯、氯苯、硝基苯萃取的色谱峰高与浓度线性关系，苯、氯苯、硝基苯的检出限分别为0.432μgL、0.756μg L和0.511μg L。 固相微萃取(SPME)是20世纪90年代兴起的一项新型样品前处理技术[1-2]，无需有机溶剂，操作简便。众多分析工作者对其进行研究，使该技术得到了一定的发展及应用[3-7]。 目前，人们主要是以Supelco公司生产的SPME装置以及涂有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙烯酸酯(PA)、聚乙二醇20M(PEG-20M)和部分交联的复合材料涂层的萃取头进行应用性研究。同时，材料和分析化学工作者也研制了十余种涂层材料[8-12]，尚未商品化。由于商品固相微萃取装置及萃取头价格昂贵且耐用性较差，使得其研究及应用受到较大限制。 聚氨酯含有特征单元结构氨基甲酸酯键(NH-CO-)，链中含有交替的软链段和硬链段使得其聚集态为多相结构聚氨酯优良的耐磨等性能。然而单的聚氨酯在耐等方面还不够理想。有机硅材料具有、耐高低温耐气候老化、耐燃、等优异性能是聚氨酯改性的理想材料硅氧烷吸附剂的石英纤维手柄Pyris Diamond TG/DTA型冷场发射100μm石英纤维，聚合反应装置，电热恒温水浴锅，15mL顶空瓶；甲苯-2，4二异氰酸酯，聚己二酸乙二醇酯，1，6-己二醇，羟基硅油，环己酮，苯，氯苯，硝基苯，氯化钠（以上所用试剂均为分析纯）。 标准溶液配制：氯苯浓度为0μg/L、10μg/L、20μg/L、μg/L、μg/L、μg/L的溶液。色谱分析条件石英毛细管柱supelco公司equity-5，30m×0.53mm，.0μm， 5%二苯基95%二甲基硅烷）柱温：120℃，汽化室温度：180℃，检测器温度：180℃，载气：7m min-1，氢气：45 m min-1，空气：120 m min-1， mL min-1，无分流进样。 —————————————————————— 基金项目：黑龙江省教育厅资助项目（批准编号 作者简介：申书昌，1961，男，籍贯：黑龙江省，教授， E-mail:sscfxzx@163.com 贾鹏禹，宋文成均为齐齐哈尔大学分析化学专业硕士研究生 于四颈瓶中加入环己酮25g，聚己二酸乙二醇酯16g，甲苯-2，48g，羟基硅油2g，缓慢升温至90℃后加入引发剂反应4h后，加入己二醇3g，继续反应4h，产物移至试剂瓶中备用。 1.3.2萃取头与SPME装置的制作 取一定量有机硅—聚氨酯共聚物，加入一定量甲苯-2，4℃温度下，充分搅拌反应1h，供制作SPME涂层用。取cm长、内径为0.8cm的玻璃管，用酒精喷灯将中间加热熔融后，拉制成一端孔径为0.15mm的锥形管。将20cm石英纤维表面的聚酯保护层用浓硫酸处理掉，然后在石英纤维中间2cm表面涂，涂层厚度约30μm放置15min。然后将涂好的纤维丝从孔径为0.8cm的一端先穿过玻璃管，涂有部分进入玻璃管后纤维丝穿过定位盖盖开口端缓慢旋转纤维丝通过孔径为0.15mm的一端，完成涂渍。将制萃取头固化然后放入红外干燥箱中 将SPME萃取头的不锈钢外管手柄Supelco公司）组装成SPME装置。 1-石英纤维丝，2-玻璃锥管，3-聚合物，4—定位孔盖，5-萃取头涂层 图1 SPME萃取头涂层制备示意图 Fig.1 schematic diagram of making solid phase microextraction coating 标准曲线制作取标准.0mL于15mL顶空瓶中水浴温度℃，搅拌平衡时间5min萃取30min吸1min标准溶液中各组分的浓度与色谱峰高的关系绘制。 2272cm-1处的-N=C=O特征吸收峰消失，说明原料中-N=C=O与-OH反应完全。 2.2萃取头表面微观形貌及成分测试 萃取头扫描电子显微镜图及和硅元素分布能谱图见图2和图3。图1显示萃取头涂层表面均匀、平整；图3可见涂层表面硅元素分布均匀。 图2 萃取头扫描电子显微镜形貌图 Fig.2 SEM image of solid-phase microextraction head Fig.3 EDS sur