[发明专利]一种聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯复合纳米纤维的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种聚苯乙烯‑羟基化多壁碳纳米管‑聚吡咯复合纳米纤维的制备方法及其应用，该纤维是将聚苯乙烯和羟基化多壁碳纳米管混溶混纺，并在纤维表面聚合吡咯单体，得到多组分复合纳米纤维。以本发明的复合纳米纤维作为净化材料，装填于固相萃取柱中，用于有机磷农药残留检测的前处理，该萃取柱能够去除农产品中的大部分杂质，达到净化目的。检测方法具体步骤如下：一、农产品用有机溶剂萃取并进行除水操作，得待净化溶液；二、固相萃取柱净化获得去除杂质后的待测溶液；三、液相色谱串联质谱检测，外标法定量。本发明前处理操作方便，样品及有机溶剂用量少，重现性较好，有效地减少了分析时间，能够快速分析检测蔬果等农产品中的有机磷农药残留。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯复合纳米纤维的制备方法及其应用。

背景技术

有机磷农药是一类含有磷酸酯或硫代磷酸酯键的有机化合物，根据毒性强弱分为高毒、中毒、低毒三类，因种类多、药效高、易分解等特点，是使用最广泛的一种杀虫剂。尽管各国都在加强对农药残留的检测与监管，农药残留对食品安全的威胁仍然不容乐观。在历年国家和地方的抽检工作中，仍有相当一部分农产品中毒死蜱、氧乐果等有机磷农药残留超标。因此，建立简单、快速、高效的有机磷农药多残留检测方法，对农产品检测与质量安全控制具有重要意义。

由于农产品中的色素、有机酸、鞣质等物质会严重干扰农药的测定，因此，痕量农药分析一直是食品检测中的一个挑战。对于基质复杂、残留量低的农产品，合适的前处理技术可以提高检测的灵敏度、检测范围、精密度和准确性。

目前，国内外法规标准中最常见的有机磷农药检测方法为QuEChERS提取净化法，净化材料多为可吸附有机酸、糖类和其它极性杂质的N-丙基乙二胺键合硅胶，以及去除脂类化合物和色素的十八烷基硅烷键合硅胶和石墨化碳黑。提取液净化后需要离心才可以实现萃取液分离，操作时间较长，且有机溶剂用量大。因此，开发高效的净化材料，是有机磷农药残留检测的一个重要研究方向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯(PS-HMWNTs-PPY)复合纳米纤维的制备方法及其应用。通过制备基于复合纳米纤维的净化柱，实现了农产品中有机磷农药残留的高效快速检测，解决了有机溶剂用量大、离心分离耗时的问题，具有良好的应用前景。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯复合纳米纤维复合纳米纤维的制备方法，由聚苯乙烯和羟基化多壁碳纳米管混溶混纺，并在获得的纤维表面聚合吡咯单体所得的多组分复合纳米纤维。

作为改进的是，将聚苯乙烯和羟基化多壁碳纳米管溶解在四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，形成静电纺丝液，利用静电纺丝技术将所述静电纺丝液纺成聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管纳米纤维；用乙醇水溶液浸没聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管纳米纤维进行活化，再用纯水清洗干净，将冲洗干净的纤维置于吡咯单体溶液中剧烈震荡致纤维分散开，使吡咯单体吸附在纤维表面，再将纤维置于等体积的氧化剂中，在室温条件下剧烈震荡摇匀，使吡咯单体聚合并在纤维表面形成聚吡咯涂层；最后依次用纯水和乙醇将纤维清洗干净，烘干即得聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯复合纳米纤维。

进一步改进的是，所述聚苯乙烯和羟基化多壁碳纳米管在混合溶剂中的质量浓度均为10％，所述混合溶剂中四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为6：4；所述用于活化的乙醇水溶液中乙醇的体积比≥50％；所述吡咯单体溶液的浓度为0.04mol/L，所述氧化剂为氯化铁，浓度为0.08mol/L。

上述方法制备的聚苯乙烯-羟基化多壁碳纳米管-聚吡咯复合纳米纤维作为固相萃取净化材料在有机磷农药残留检测上的应用。

作为改进的是，所述有机磷农药为甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、久效磷、乐果、水胺硫磷、杀扑磷、灭线磷、三唑磷、氯唑磷、甲基异柳磷、辛硫磷、甲拌磷或毒死蜱中一种或多种混合。