[发明专利]一种制作固相微萃取探头的方法

说明书

一种制作固相微萃取探头的方法，包括如下步骤：S1、用电化学方法将羟基双盐沉积在不锈钢丝上；S2、将沉积有羟基双盐的所述不锈钢丝与2‑甲基咪唑和表面活性剂的水溶液在室温下反应，羟基双盐原位转化化为ZIF，得到具有ZIF‑8涂层的固相微萃取探头。一种固相微萃取方法，使用由所述的方法制作的固相微萃取探头进行固相微萃取。本发明制作SPME探头的方法简单快速，制备的涂层致密均匀，并与载体具有较好的附着力，从而可提高其使用寿命。本发明制作的具有ZIF‑8涂层的SPME探头，可萃取环境水样中的多环芳烃，萃取效率高，满足痕量分析的要求。

技术领域

本发明涉及化学分析测试固相微萃取技术，尤其是一种制作固相微萃取探头的方法。

背景技术

固相微萃取(Solid Phase Microextraction，SPME)集采样、萃取、浓缩和进样于一体，是一种无溶剂样品处理新技术。与传统的样品前处理技术相比，SPME技术是在无溶剂条件下完成萃取、浓缩和进样，并且可以和GC、HPLC和MS等仪器联用，可有效地分析样品中痕量有机物，以快速进行定性/定量分析。目前的商品化SPME探头主要由美国Supelco公司研制并生产，商品化的SPME萃取探头的涂层主要有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷(CAR/PDMS)、聚丙烯酸酯(PA)、碳分子筛/乙烯基苯(CW/DVB)和碳分子筛/分子模板树脂(CW/TPR)。这些涂层的制备方法是将聚合物通过光照或加热等方法固定在石英纤维的表面，以石英纤维为载体制备的SPME探头，其机械强度较低，使用过程中易折断；涂层的热稳定性较差，推荐使用温度较低；在有机溶剂中易溶胀等。这些缺陷，限制了其应用范围。因此，使用简单的方法快速制备具有较好的(热，有机溶剂)稳定性，并具有良好机械强度的探头引起分析工作者的广泛关注。

金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOF)是由有机配体(咪唑，羧酸等)和金属离子(锌、铜、铁、钴等)通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。类沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks，ZIFs)是MOFs的一个亚类，是由二价过渡金属离子与咪唑配体形成的一种具有沸石拓扑结构的新型MOFs。ZIFs材料不仅具有无机沸石的高稳定性，并且还可通过调节有机配体与金属离子的种类合成不同结构的ZIFs。ZIFs不仅具有MOFs材料孔径可调、表面积大的优点，而且其热稳定性、化学稳定性和水稳定性都比MOFs材料有很大提升，使其在气体分离、吸附、储存和催化等领域得到广泛应用。在众多的ZIFs材料中，研究最多、使用最广泛的是ZIF-8，其制备方法是以锌盐与2-甲基咪唑为原料，甲醇(或DMF)为溶剂，在高温、高压条件下合成，这些合成方法不仅时间长(一般在20小时左右)，并且需要较为苛刻的条件(高温、高压)和使用有毒的有机溶剂(甲醇、DMF等)。

目前，以MOFs(ZIFs)为吸附材料制备SPME探头，常用的方法有原位水热合成、物理粘附、溶胶-凝胶和胶粘等方法，这些制备方法具有制作时间长、涂层厚度不易精确控制、或溶胶堵塞孔径等缺陷。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述背景技术的缺陷，提供一种制作固相微萃取探头的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种制作固相微萃取探头的方法，包括如下步骤：

S1、用电化学方法将羟基双盐沉积在不锈钢丝上；

S2、将沉积有羟基双盐的所述不锈钢丝与2-甲基咪唑和表面活性剂的水溶液在室温下反应，羟基双盐原位转化为ZIF，得到具有ZIF-8涂层的固相微萃取探头。

进一步地：