[发明专利]一种用于水环境被动采样中采集极性有机污染物的吸附材料

说明书

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种用于水环境被动采样中采集极性有机污染物的吸附材料。该吸附材料由以下步骤制得：1）在恒温空气浴振荡器中，取大孔吸附树脂XAD‑7浸泡在甲醇‑水混合溶液中充分接触；2）静置后，吸走上层液体，重新注入甲醇‑水混合溶液，重复以上浸泡过程制得改性大孔吸附树脂XAD‑7；3）将制得的改性大孔吸附树脂XAD‑7进行干燥至恒重。本发明选用特定含量的甲醇水混合溶液进行改性，使大孔吸附树脂XAD‑7带上更强的极性基团，从而解决水环境中极性有机污染物的采集问题。本发明同时建立了一套相匹配的洗脱优化条件，从而能完整高效地实现对环境水体中极性有机污染物的采样和监测。

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种用于水环境被动采样中采集极性有机污染物的吸附材料。

背景技术

在环境被动采样技术中，选择合适的吸附材料是一个关键。一般来说，应用于被动采样器的吸附材料需要具备以下几种性能：

（1）对目标污染物具有高效地吸附或配合能力，以保证在一定时间内能够对目标污染物进行快速富集。

（2）对目标污染物的吸附能力稳定，当水体中目标污染物的浓度急剧下降时，也不会发生解吸。

（3）在特定的洗脱条件下，能够快速使大部分已被吸附的目标污染物发生解吸，以使后续检测成为可能。

（4）价格适中，且具有容易被固定或半固定在采样器中的性状，从而能够满足大批量制作被动采样器的需要。

目前，在环境监测领域中，对于极性有机污染物被动采样，最常用的吸附材料有两种：一种是由羟基聚苯乙烯-二乙烯苯树脂（Isolute ENV）、苯乙烯共聚物（S-X3 Bio–Beads）和含碳吸附剂（Ambersorb 1500）三者组成的混合物（参考文献：Fedorova G, etal. A passive sampling method for detecting analgesics, psycholeptics,antidepressants and illicit drugs in aquatic environments in the CzechRepublic. Science of the Total Environment, 2014, 487681-687），该吸附剂的特点是容量大，对水体中极性有机化合物的吸附能力强。另外一种常用的吸附剂是Oasis HLB，它是极性化合物固相萃取采样中最常用的吸附剂，对极性有机污染物的吸附率通常能保持在较高水平。

除上述两种吸附材料之外，被动采样中使用的吸附剂也可以从其他常于分离提纯的材料中选择。其中大孔吸附树脂（XAD）由于具有物理化学稳定性高、吸附容量大、选择性好、吸附速度快、解吸条件温和等特点而成为很好的备选材料。目前应用大孔吸附树脂Amberlite XAD -4、XAD -7等分离对邻甲酚、苯乙酸有机化合物的技术已较为成熟并被广泛应用（参考文献（1）：孙心齐，唐棣，戴重江. 用大孔吸附树脂提纯茄呢醇. 河北化工，2008，31（11）：43-45。参考文献（2）李洁莹，陈金龙，费正皓等. 大孔吸附树脂对邻甲酚的行为研究. 离子交换与吸附，2004，20（5）：430-437）。

XAD-7是目前在物质分离提纯领域广泛使用的一种大孔吸附树脂，它的骨架为聚甲基丙烯酸酯的结构，交联剂为三（α-甲基丙烯酸）三羟甲基丙烷酯。XAD-7是一种中等极性的吸附剂，能在极性和非极性两类溶剂中吸附与溶剂极性相反的溶质。与其他大孔吸附树脂相比，XAD-7的聚甲基丙烯酸酯结构，没有芳香性，吸水率可以达到树脂孔隙率的2倍，因此它的亲水性强，易湿润，同时它还具有化学稳定性高，与一般的有机物和无机物不反应等特点，适用于水环境污染物的采集。但是，由于XAD-7的极性中等，用于环境水体中的极性有机物的采集时，吸附效率较低是一个主要的限制因素。

本发明提供了一种改性的XAD-7吸附材料，结合相应的优化洗脱使用条件，非常适合用于采集和监测环境水体中的极性有机污染物。

发明内容