[发明专利]一种分散固相萃取‑气质联用检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种富集和检测邻苯二甲酸酯的方法，更具体的说是涉及一种利用活化石墨烯作为吸附剂来吸附待测邻苯二甲酸酯，再利用反萃取剂进行洗脱，采用气相色谱–质谱联用的检测手段来定性定量分析水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯是一类重要的环境激素类物质,可以影响人类的内分泌系统,导致生殖、发育和行为异常。邻苯二甲酸酯添加在聚合物中后，与聚合链的二级分子间产生相互作用，进而提高聚合物材料的弹性，并增加聚合物材料的延展性和柔软度,是一种比较理想的增塑剂,因而被广泛地应用于塑料制品生产中。大多数食品均采用塑料制品进行内包装或内衬,由于邻苯二甲酸酯与聚合链的相互作用是物理键而不是化合键，邻苯二甲酸酯类化合物可能从塑料包装袋中向食品中迁移,食品在塑料包装材料中储存的时间越长,或用于包装食品的塑料材料中增塑剂含量越高,都会加大增塑剂向食品中迁移的量,即对食品的污染程度越大。国际上对邻苯二甲酸酯的禁用呼声越来越高，因此能够对塑料包装的产品中含有的增塑剂进行准确的定性和定量分析显得至关重要。

现有技术中对水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的测定的样品前处理过程要用到大量的有机溶剂，在使用有机溶剂过程中会伴随着溶剂挥发、交叉污染等问题，且处理过程复杂耗时长，在长时间的前处理过程中很容易引入空气、溶剂和周围环境中的杂质，对样品造成污染，影响定量结果的准确性。

石墨烯是由碳原子以sp2杂化组成的单层原子厚度的二维材料，厚度只有0.335nm，具有长程π键共轭结构，理论比表面积高达2600m ²/g，这使得它们具有较强的吸附能力，是较理想的富集材料。通过CO₂活化得到的石墨烯材料，能够在材料中引入微孔，使石墨烯具有多级的孔道结构，可降低石墨烯的团聚，保持高的比表面积，确保石墨烯与待吸附物质的充分接触，改善其对很多化学物质的富集能力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种富集和检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法，利用石墨烯作为吸附剂来吸附待测邻苯二甲酸酯，再利用反萃取剂进行洗脱，结合气相色谱–质谱联用的检测手段，来定性定量分析制品中邻苯二甲酸酯，简便高效、选择性好、灵敏度高、溶剂消耗量少。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种分散固相萃取-气质联用检测水基食品模拟物中邻苯二甲酸酯的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)氧化石墨烯的制备：以氧化石墨作为原料，浓硫酸作为溶剂，氧化石墨和浓硫酸的质量比：1:40-1:50，在0-10℃下，搅拌速度80-200r/min，搅拌10-20min后，分批加入高锰酸钾，氧化石墨和高锰酸钾的质量比：1:3-1:4，在0-10℃下，反应1.5-3h，然后升温至20-35℃，反应1.5-3h，缓慢加入去离子水，氧化石墨和去离子水质量比1:40-1:60，反应1-2h，加热到60-80℃，反应1-2h，冷却至低于60℃，缓慢加入30％的双氧水，氧化石墨和双氧水质量比1:8-1:12，静置24-32h，除去上层清液，用5％-10％盐酸和去离子水依次洗涤，直至pH为7，最后将产物在干燥箱中干燥；

2)氧化石墨烯的活化：称取干燥好的氧化石墨烯，加入过氧化氢，混匀后置于管式炉中，通入60-80mL min^-1的N₂ 30-60min；将炉子以5-20℃min^-1的升温速率升到750-950℃；然后将气体换成CO₂，流量10-60mL min^-1，保温2-5h；将气体换成N₂，流量60-80mL min-1，将管式炉冷却至室温；

采用物理吸附仪测定，在77K下对得到的石墨烯材料进行N2吸脱附测试，计算得到比表面和孔体积分别为1085m²g^-1和3.2cm³g^-1，通过CO₂活化得到的石墨烯材料，能够在材料中引入微孔，使石墨烯具有多级的孔道结构，可降低石墨烯的团聚，保持高的比表面积，确保石墨烯与待吸附物质的充分接触，改善其对邻苯二甲酸酯的富集能力。层片间过氧化氢分解产生的气体膨胀作用使得氧化石墨烯孔道增多，孔径增大。