[发明专利]全氟硅烷修饰的磁力萃取搅拌棒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机污染物的痕量分析技术领域，具体涉及到环境样中全氟酸类化合物的痕量分析所用的全氟硅烷化修饰的磁力萃取搅拌棒。

背景技术

目前报道的关于全氟类化合物的分离富集方法主要是液-液萃取，液固萃取，或是使用商品化的SPE柱（Waters Oasis公司的HLB固相萃取柱和WAX固相萃取柱、Varian公司的C18固相萃取小柱等。虽然这些富集方法都能在一定程度上取得较好的效果，但是不具有高效选择性，在处理基质复杂的大体积环境水样时，液-液萃取和固相萃取柱技术的应用都受到了一定的限制。Curran等制备了氟-固相萃取柱（F-SPE），通过先对有机合成产物进行全氟烷基修饰，基于全氟化合物与全氟硅胶之间的高效选择性相互作用，利用氟-固相萃取柱分析不同含氟量的化合物，达到了很好的分离目的。与普通的C18柱相比，氟-固相萃取柱对含氟化合物具有更高的选择性和更强的疏水作用力。

固相微萃取技术（Solid phase micro extraction,SPME）是20世纪90年代兴起的一项样品前处理与富集技术，它最先由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于1989年首次进行开发研究，属于非溶剂型选择性萃取法。固相微萃取技术最大的特点是将取样、萃取、富集、进样一体化，因而操作简便，并且不需溶剂，萃取速度快、操作成本低、不污染环境、便于实现自动化以及易于色谱、电泳等高效分离检测手段联用，因此，在化学、医药、食品、环境领域及药物分析中得到了广泛的应用。

搅拌棒吸附萃取(Stir bar sorptive extraction,SBSE)是由Erik Baltussen等人于1999年提出，是在固相微萃取基础上发展起来的一种新型样品前处理技术。该技术与固相微萃取一样具有简单、高效、快速、重现性好，绿色无溶剂等优点，并在萃取过程中吸附搅拌棒自身完成搅拌，避免了固相微萃取中搅拌子的竞争吸附，而且其萃取固定相的体积比固相微萃取大50倍以上，因此富集倍数明显提高，非常适合痕量分析。在国外该技术已成功的应用于环境样品、食物中的污染物、毒品、医药和农药残留、人体内分泌干扰物、多环芳烃、苯系物和多氯联苯等的分析。

最近有研究用溶胶-凝胶法制备全氟修饰的毛细管整体柱，该法制备的柱子对全氟酸类化合物具有一定的吸附量和选择性，但是由于大量全氟基团包埋于涂层内，且溶胶-凝胶法的缺点在于涂层容易出现断裂，使用当中对温度等条件有限制。为此，对全氟酸类化合物采用搅拌棒吸附萃取分离富集这一技术进行研究是一项十分有创新性和实际意义的工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种所制备的搅拌萃取棒吸附力强、选择性好的全氟硅烷修饰的磁力萃取搅拌棒的制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述步骤组成：

1、制备磁力搅拌棒

选取长为2～3cm、内径为2～4mm的玻璃管1，将外径小于或等于玻璃管1内径的铁芯2密封封装于玻璃管1内，制备成磁力搅拌棒。

2、磁力搅拌棒表面预处理

将磁力搅拌棒外表面依次用二氯甲烷处理20～30分钟、1mol/L的NaOH水溶液浸泡6～12小时、0.1mol/L的HCl水溶液浸泡1～3小时，用去离子水洗至中性，置于真空干燥箱内，80～100℃、真空度为0.05～0.06MPa干燥1～3小时。

3、制备全氟硅烷修饰的磁力萃取搅拌棒

将经过预处理处理的磁力搅拌棒置于0.342～3.42mg/mL的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷甲苯溶液5mL中，50～90℃、真空度为0.05MPa反应5～8小时，在玻璃管1的表面生成全氟硅烷层3，取出磁力搅拌棒，置于真空干燥箱内，50～80℃、真空度为0.05MPa干燥5～7小时，先用甲醇再用乙醇交替洗涤3～5次，置于真空干燥箱内，真空度为0.05～0.06MPa、60～80℃固化6～8小时，取出自然冷却，制备成全氟硅烷修饰的磁力萃取搅拌棒。

在本发明的制作搅拌萃取棒步骤3中：将经过预处理处理的磁力搅拌棒置于最佳浓度为1.71mg/mL的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷甲苯溶液中，最佳70℃、真空度为0.055MPa反应7小时，在玻璃管1的表面生成全氟硅烷层3，取出磁力搅拌棒，置于真空干燥箱内，最佳70℃、真空度为0.05MPa干燥6小时，先用甲醇再用乙醇交替洗涤3～5次，置于真空干燥箱内最佳真空度为0.05MPa、70℃固化7小时，取出自然冷却，制备成全氟硅烷修饰的磁力萃取搅拌棒。