[发明专利]一种用于固相微萃取的钛基石墨烯涂层制备方法

摘要

本发明公开了一种用于固相微萃取的钛基石墨烯涂层制备方法，它有五大步骤。该方法利用硅烷化试剂作为中间载体，在金属钛丝表面修饰石墨烯，通过多次反应，在钛基表面形成具有多层片状石墨烯结构的涂层，该材料可应用于固相微萃取技术中的萃取头。该方法思路先进、概念明确、涂层制备简便，厚度可控，所得涂层均匀、稳定、能耐高温。已经证明用该固相萃取头能高效萃取不同水样（例如自来水、地下水和湖水）中痕量邻苯二甲酸酯，相应的检测限可达0.030μg/L，重现性为2.2～12.6%，加标回收率为73.8～104.5%，重复萃取使用次数超过200次。它在分析化学和环境分析技术领域里有广阔地应用前景。

主权项

一种用于固相微萃取的钛基石墨烯涂层制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：步骤1）取一段长度为10‑15cm的钛丝作为固相微萃取头基体，用有机溶剂进行超声清洗，后将钛丝取出，用去离子水清洗，于空气中自然干燥；步骤2）在水浴条件下，将钛丝插入碱性氢氧化钠溶液中进行羟基化处理，使得钛丝表面钛氧化膜形成致密的羟基，使其有利于与后续硅烷化试剂的键合，钛丝取出后先后用盐酸、甲醇和去离子水进行清洗，去除表面游离的氢氧根离子；步骤3）将钛丝浸入硅烷化试剂中进行硅烷化处理12h；步骤4）以N,N’‑二甲基甲酰胺为分散剂，N,N’‑二环己基碳二亚胺作为交联剂，并与羧基化石墨烯粉末混匀，得到粘性载体羧基化石墨烯涂层浑浊液；步骤5）将钛丝从所述步骤3）的硅烷化试剂中移出，立刻放入烘箱中进行干燥稳定处理；烘完后将钛丝插入所述步骤4）的粘性载体羧基化石墨烯涂层浑浊液中，70℃水浴条件下，羧基化石墨烯通过羧基与硅烷化试剂氨基的缩合作用键合到钛丝表面；将附着有涂层的钛丝从浑浊液中抽出后，于空气中干燥，反复进行以上步骤多次，直到涂层厚度达到所需厚度19‑21μm；以上步骤得到的固相微萃取涂层为钛基羧基化石墨烯涂层，将制备好的钛基羧基化石墨烯涂层装入一个预先准备好的不锈钢中空套管中，套管远离萃取涂层的一端用气相色谱进样垫封端，进行固化处理，将处理后的羧基化石墨烯涂层在碱性条件下用肼进行还原12h，得到钛基石墨烯涂层，此涂层再进行老化处理，即完成所述固相微萃取涂层的整个制备。