[发明专利]一种富集羟基多环芳烃的固相微萃取薄膜及其制备和应用

权利要求书

1.一种富集羟基多环芳烃的固相微萃取薄膜，其特征在于，制备方法包括如下步骤：

S1.将中性硅酮胶溶于环己烷中得到聚二甲基硅氧烷环己烷溶液；

S2.将吸附剂与聚二甲基硅氧烷环己烷溶液混合，均匀分散得到吸附剂混合溶液；

S3.取10～30μL步骤S2制得的吸附剂混合溶液加在去离子水表面，静置成膜，然后将所成膜干燥，即制得固相微萃取薄膜；

其中，所述多孔材料为金属有机框架化合物UIO-66-NH₂或聚苯乙烯基气凝胶或有序介孔炭；所述吸附剂与聚二甲基硅氧烷环己烷溶液的用量比为50～200mg：1mL。

2.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述中性硅酮胶和环己烷的用量比0.5～15g：15～25mL。

3.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，步骤S1将中性硅酮胶溶于环己烷中，在50～500Hz下超声10～60min得到聚二甲基硅氧烷环己烷溶液。

4.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述干燥条件：先在40～80℃下干燥1～24h，随后在80～100℃干燥1～24h。

5.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，步骤S3中静置成膜的形状为圆形或半圆形。

6.根据权利要求5所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述成膜后使用不锈钢丝挑起。

7.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述金属有机框架化合物UIO-66-NH₂为通过溶剂热反应制得，具体为：将2-氨基对苯二甲酸和无水四氯化锆完全溶解于二甲基甲酰胺中；密封加热，自然冷却至室温；离心取沉淀，于乙醇中浸泡；最后常温真空干燥，即得到所述UIO-66-NH₂。

8.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述粉末状聚苯乙烯基气凝胶为通过Friedel-Craft交联技术制得，具体为：

(1)将三嵌段共聚物P123溶于去离子水中，隔绝空气加入苯乙烯和二乙烯基苯，升温至70℃，搅拌0.5h；再加入2,2-偶氮二异丁腈，回流3h停止反应，加入甲醇破乳、离心、甲醇清洗、真空干燥得到聚苯乙烯- 二乙烯基苯纳米球；其中P123、去离子水、苯乙烯、二乙烯基苯、2,2-偶氮二异丁腈的用量比为18.3g：160mL：4g：0.32g：0.04g；

(2)取1.0g聚苯乙烯-二乙烯基苯纳米球充分溶胀于120mL四氯甲烷后，加入1.4g三氯化铝，在75℃下搅拌反应24h；抽滤收集产物，使用盐酸/丙酮混合液清洗；最后在120℃下真空干燥24h即可得到粉末状聚合物气凝胶。

9.根据权利要求1所述固相微萃取薄膜，其特征在于，所述有序介孔炭为通过溶液蒸发诱导自组装技术联用碳化过程制得，具体为：

(1)将0.61g苯酚在40～42℃条件下与0.13g的20wt％NaOH溶液混合并充分搅拌，10min后逐滴加入1.05g的福尔马林(37wt％甲醛)溶液，在70～75℃条件下搅拌1h后放至室温下冷却，并用盐酸调节pH值至7.0；

(2)将1.6g三嵌段共聚物F-127溶解于8.0g乙醇中并加入1.0g的0.2M盐酸，在40℃下搅拌至溶液变澄清，然后依次加入2.08g正硅酸乙酯和5.0g步骤(1)制得的甲阶酚醛树脂，搅拌2h后，将混合物在室温下放置5～8h，通过溶剂蒸发诱导三组分进行自组装；然后将混合物于100℃下热聚合24h，得到淡黄色透明薄膜状的含硅聚合物；然后将该含硅聚合物在N₂氛围的管式炉中350℃煅烧6h以除去软模板F-127，进一步将温度升至900℃，升温速率为600℃以下时1℃/min，600℃以上时为5℃/min；将得到的碳-硅介孔材料在10wt％HF溶液中浸泡24h，过滤后洗涤至中性，干燥研磨即得。

10.权利要求1～9任一所述固相微萃取薄膜在HO-PAHs富集中的应用。

11.根据权利要求10所述应用，其特征在于，所述富集过程中的萃取时间为60min；脱附溶剂为200μL甲醇，脱附时间为30min。