[发明专利]低共熔溶剂的氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片在富集多环芳烃中的应用

说明书

本发明涉及一种低共熔溶剂的氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片在富集多环芳烃中的应用。原料组成为：甲基丙烯酸12.00%‑18.67%，对氨基苯乙烯修饰的氧化石墨烯0.01%‑0.20%，二甲基丙烯酸乙二醇酯8.02%‑12.49%，氯化胆碱/乙二醇15.00%‑51.00%，正丙醇23.08%‑54.40%，偶氮二异丁腈0.20%‑0.31%。使用低共熔溶剂制备的氧化石墨烯掺杂的高比表面积的整体柱微流控芯片，并将其用于多环芳烃固相微萃取。与传统的固相微萃取相比，本发明的微流控芯片固相微萃取具有微型化，低成本，快速，高通量等优势。含有适量氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片对多环芳烃的回收率富集效率明显提高，达90%以上，RSD均小于3%。

技术领域

本发明涉及一种低共熔溶剂的氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片在富集多环芳烃中的应用。使用低共熔溶剂制备的氧化石墨烯掺杂的高比表面积的整体柱微流控芯片，并将其用于多环芳烃固相微萃取。与传统的固相微萃取相比，本发明的微流控芯片固相微萃取具有微型化，低成本，快速，高通量等优势。含有适量氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片对多环芳烃的回收率富集效率明显提高，达90%以上，RSD均小于3%。

背景技术

微流控芯片是21世纪七大前沿科学技术之一，具有低成本、快速、高通量等优势。固相微萃取技术(solid phase extraction，SPE) 是一种基于分析物在固态基质上的吸附和解吸，而实现液态样品的纯化和富集的样品前处理技术。微流控芯片上的固相微萃取具有传统固相萃取技术不可比拟的优势，既能提高系统集成度，又能消除接口带来的死体积。

原位聚合法是制备微流控芯片整体柱较常用的一种方法，可以避免微流控芯片加工中高度精密的技术要求。采用光引发聚合整体柱，可以有效的掌握整体柱的位置，长度。但是，原位聚合得到的整体柱并不总能达到令人满意的富集效果或者特定的色谱分离需求，目前，主要通过采用后修饰的方法（例如，表面衍生、纳米材料改性、有机-无机杂化改性等手段）在柱表面生成功能团改善这一问题。但有些修饰的反应条件往往不够温和，用于聚二甲基硅氧烷（PDMS）等化学耐受性不够好的芯片材料时会受到限制。

氧化石墨烯（GO）拥有大量的含氧基团，具有超大的比表面积和离域的电子结构，因此，GO具有较高吸附容量和吸附含苯环结构化合物的潜力。目前，毛细管整体柱中掺杂GO已经有报道。因此，将GO掺杂进入固相微萃取整体柱微流控芯片，借助GO超强的比表面积，有望增加萃取过程中的接触位点，提高固相微萃取中富集效率。但是GO通常在的溶剂中容易发生不可逆团聚，从而影响合成的整体柱芯片的均匀性，因此不利于目标物的富集和洗脱。

低共熔溶剂（DES）是一种绿色溶剂，具备挥发性低、无毒、可生物降解、廉价等优于传统溶剂特点。DES本质上是由一种离子混合物，通过两种或多种不同熔点的固体化合物按一定比例混合后形成。其中一类DES是的形成在于不同比例的的氢键供体（例如醇，羧酸和酰胺等）和氢键受体（例如季铵盐）组合形成的一种低共熔混合物。最常见的氢键受体是氯化胆碱（ChCl），氢键供体是醇。该DES体系具有均匀透明、纯度高、粘度大的特点。

中国专利CN 20161026860公开了一种氧化石墨烯型在线净化固相萃取整体柱及制备方法和用途。由于氧化石墨烯超强的比表面积，其集成在整体柱内可增加萃取过程中的接触位点，提高固相微萃取富集效率。但氧化石墨烯在通常的溶剂中容易聚沉，导致获得的GO掺杂整体柱不均匀，直接影响其效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种低共熔溶剂的氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片在富集多环芳烃中的应用。利用低共熔溶剂粘度高的特点，制备氧化石墨烯掺杂的整体柱微流控芯片的制备及固相微萃取应用。将氧化石墨烯分散于低共熔溶剂中，获得均匀的整体柱微流控芯片中，可以明显提高富集效率，增加使用寿命。含有适量氧化石墨烯掺杂的整体柱与对照比较，对多环芳香烃固相微萃取的回收率有明显提高。

本发明提供的低共熔溶剂氧化石墨烯掺杂整体柱微流控芯片的原料质量配比为：