[发明专利]一种以微球为载体的吸附材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于挥发性及半挥发性有机物的痕量分析领域，特别是涉及食品、环境、生物样品中挥发性及半挥发性有机物的痕量分析领域，具体地，本发明涉及一种以微球为载体的吸附材料的制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物(VOC)在样品中的含量较低，需要进行样品富集以达到检测所需的灵敏度。常用的富集方法是吸附剂吸附法，具有操作简单、成本较低、易运输储存等优点。通常在吸附管(采样管)中填充吸附剂，可以捕集宽范围的挥发性和半挥发性有机化合物。而且，吸附管可以被快速加热并完全解析，吸附管可以重复使用。

吸附剂是否合适，直接关系到测定结果的可靠性和准确性。选择吸附剂应考虑：(1)在所要求的采样体积内，被采集物质不应超过采样管的吸附容量；(2)吸附VOC的种类要尽可能多；(3)被吸附剂富集的VOC易于脱附；(4)吸附剂对水的亲和力要小；(5)吸附剂的本底尽可能低。常用的吸附剂有活性炭、碳分子筛、石墨化炭黑和Tenax等材料。因此，寻找和研究高性能的吸附剂以建立简单、可靠的采样及测定方法是实现研究VOC的重要基础。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种以微球为载体的吸附材料的制备方法。

一种以微球为载体的吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

在玻璃微球载体的表面涂覆涂层溶胶，制备得到吸附材料，所述涂层溶胶由羟基封端聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、三氟乙酸和原料X制备得到，其中原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者是甲基三甲氧基硅烷。

优选地，上述制备方法包括如下步骤：

(1)、玻璃微球的选取及预处理：选取直径为5-5000μm的玻璃微球若干，依次用CH₂Cl₂处理0.5-2小时、1mol/L NaOH溶液处理4-12小时、0.1mol/L HCl溶液处理4-8小时，再用去离子水清洗至中性，于120-150℃在N₂保护下烘干备用；

(2)、涂层的制作：取羟基封端聚二甲基硅氧烷，用二氯甲烷稀释溶解，加入含氢硅油、三氟乙酸及原料X，所述原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者是甲基三甲氧基硅烷，充分搅拌，制得溶胶，将步骤(1)中处理过的玻璃微球，置于溶胶中20-60min取出，室温下成胶10-24小时；

(3)、涂层的老化：在氮气保护下，进行程序升温老化100-150℃保持2-4h，150-180℃保持2-4h，然后200-240℃保持30～60min，即完成老化；

(4)、杂质的去除：将老化好的吸附材料置于索式提取器当中，利用二氯甲烷30-60℃回流1-4h。

优选地，步骤(2)中所用物质的用量比例如下：

聚二甲基硅氧烷      1mg

含氢硅油            0.16-0.5mg

三氟乙酸            0.14-0.5μl

原料X               0.16-0.5μl

所述原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者是甲基三甲氧基硅烷，环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物中环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的体积比为0.5-5∶1。

所述的玻璃微球由硅胶微粒、陶瓷微粒、氧化铝微球、氧化钛微球、氧化稿微球或苯乙烯-二乙烯基苯共聚物微球中任一种替代。

所述的聚二甲基硅氧烷由聚丙烯酸酯、聚二乙烯基苯、聚乙二醇、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯、聚二甲基硅氧烷/羧乙基、二乙烯基苯/羧乙基、聚乙二醇/二乙烯基苯、聚乙二醇/模板树脂或二乙烯基苯/羧乙基/聚二甲基硅氧烷任一种替代。

所述的玻璃微球由硅胶微粒、陶瓷微粒、氧化铝微球、氧化钛微球、氧化稿微球或苯乙烯-二乙烯基苯共聚物微球中任一种替代；所述的聚二甲基硅氧烷由聚丙烯酸酯、聚二乙烯基苯、聚乙二醇、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯、聚二甲基硅氧烷/羧乙基、二乙烯基苯/羧乙基、聚乙二醇/二乙烯基苯、聚乙二醇/模板树脂或二乙烯基苯/羧乙基/聚二甲基硅氧烷任一种替代。

本发明的有益效果为：

(1)、采用本发明方法制得的吸附材料，利用微球为载体表面键合聚合物，将制得的吸附材料装入吸附管进行采样，与SPME、SBSE方法相比，具有更大的涂层量；且吸附管的采样方式属于动态顶空，相比于SPME的静态顶空，更有利于痕量物质的检出。