CN112973186B - 基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置 - Google Patents
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Abstract
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,属于环境样品前处理及分离分析检测领域。包括吸附电极、金属丝电极、溶液瓶、直流电源、磁力搅拌器和铁架台;溶液瓶置于磁力搅拌器上,吸附电极和金属丝电极固定在铁架台上并***溶液瓶中,直流电源的正负极分别连接吸附电极和金属丝电极。利用电增强技术提高水样中可解离化合物的萃取效率,结合掺杂石墨烯多孔聚合物的高比表面积、传质速度快、吸附容量大和易修饰等优点,搭建基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置。具有操作简单、高萃取效率、萃取速率快,集净化与富集于一身,绿色环保等优点,能够有效富集复杂样品中的可解离化合物,具有广阔的实际应用前景。
Description
技术领域
本发明属于环境样品前处理及分离分析检测领域,尤其是涉及一种基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置。
背景技术
固相微萃取技术(Solid-phase microextraction,SPME)是一种集净化,萃取和浓缩为一体的样品制备技术,具有操作简便,有机溶剂消耗量少等优点(Z.Zhang,M.J.Yang,J.Pawliszyn,Solid-Phase Microextraction.A Solvent-Free Alternative for SamplePreparation,Anal.Chem.66(1994)844A-853A)。随着该技术的不断发展,多种固相微萃取模式或装置已被提出(M.Mei,X.J.Huang,D.X.Yuan,Multiple monolithic fiber solid-phase microextraction:a newextraction approach for aqueous samples,J.Chromatogr.A 1345(2014)29-36;L.Chen,Z.Z.Wang,J.X.Pei,X.J.Huang,Highlypermeable monolith-based multichannel in-tip microextraction apparatus forsimultaneous field sample preparation of pesticides and heavy metal ions inenvironmental waters,Anal.Chem.92(2020)2251-2257)。但常规SPME由于吸附剂用量少而存在萃取容量低的问题,特别是对可解离化合物,较长的萃取时间和低的萃取效率限制了SPME的应用范围。为了进一步提高SPME的富集效率,可在吸附和解析时施加不同方向和大小的电场,从而提高SPME对于可解离化合物的萃取效率和缩短萃取时间。
多孔聚合物可通过简单的原位聚合反应合成,具有原料丰富、制备简便、传质速度快和易修饰等优点,已被广泛应用于环境监测、药物分析和生命科学等多个领域(M.Vergara-Barberan,E.J.Carrasco-Correa,M.J.Lerma-Garcia,E.F.Simo-Alfonso,J.M.Herrero-Martinez,Current trends in affinity-based monoliths inmicroextraction approaches:A review,Anal.Chim.Acta 1084(2019)1-20)。因其具有诸多优点,多孔聚合物作为吸附介质已被应用于样品前处理领域(C.K.Su,J.Y.Lin,3D-printed column with porous monolithic packing for online solid-phaseextraction of multiple trace metals in environmental water samples,Anal.Chem.92(2020)9640-9648)。但多孔聚合物的比表面积较小,活性吸附位点少,因此吸附容量有待于提高。石墨烯作为以sp2杂化连接的二维碳纳米材料,具有比表面积大、性质稳定等优点(E.Er,N.Erk,A novel electrochemical sensing platform based on mono-dispersed gold nanorods modified graphene for the sensitive determination oftopotecan,Sensors and Actuators B:Chemical 320(2020)128320)。基于上述原因,本发明制备掺杂石墨烯多孔聚合物电极,同时在吸附和解析过程在电极施加不同方向和大小的电场,发展基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,该装置可显著提高对可解离化合物的萃取容量和缩短萃取时间。
发明内容
本发明的目的在于提供具有制备简便、萃取效率高、萃取容量大、重复性好、易于操作和环境友好等优点的一种基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置。
本发明包括吸附电极、金属丝电极、溶液瓶、直流电源、磁力搅拌器和铁架台;溶液瓶置于磁力搅拌器上,吸附电极和金属丝电极固定在铁架台上并***溶液瓶中,直流电源的正负极分别连接吸附电极和金属丝电极。
所述直流电源的电压0~30.0V,电流0~10.0A,可调控为恒电压或恒电流。
所述磁力搅拌器可调控转速0~1500rmp。
所述金属丝电极的直径可为0.2~1.0mm,金属丝可选自不锈钢丝、铜丝或铂丝等。
所述吸附电极和金属丝电极平行放置,中间间隔0.5~3.0cm。
所述吸附电极可由以下方法制备:
1)将反应单体混合剂与致孔剂混合,再掺杂一定量的氨基化石墨烯,混匀,超声成均一溶液;
2)取内径为1.0~3.0mm的塑料管或毛细管,将其中一端密封,将0.2~1.0mm的金属丝固定在中间,然后加入步骤1)所得溶液,控制溶液高度1~3cm,将另一端密封,置于烘箱中恒温聚合反应;
3)去除外层塑料管或毛细管后,浸泡于有机溶剂中至浸泡液中无杂质检出,得吸附电极;在使用前,可用超纯水浸泡进行活化处理。
在步骤1)中,所述反应单体混合剂按质量百分比的组成为功能单体烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺20%~80%(w/w)、引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰0.5%~3.0%(w/w)、余为交联剂;所述交联剂采用双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯混合交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯︰二乙烯基苯为1︰(0.5~3);所述致孔剂采用二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶(0.5~3)。
在步骤2)中,所述恒温聚合反应的温度可为60~80℃,恒温聚合反应的时间可为6~24h。
在步骤3)中,所述溶剂可选自甲醇、乙腈或乙醇;所述浸泡的时间可为1~24h。
以下给出本发明所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的使用方法:
萃取时,将已活化好的掺杂石墨烯多孔聚合物的吸附电极和金属丝电极垂直浸没于10~100mL的样品溶液中,磁力搅拌器转速为50~1000rpm;直流电源调节为恒电压状态,电压为0.2~2.0V,将直流电源正负极分别连接于吸附电极和金属丝电极,对可解离化合物进行富集,持续一段时间后,完成吸附过程;然后将吸附电极和金属丝电极置于0.4~2.0mL的解吸溶剂中;解吸溶剂为有机溶剂、甲酸和水的混合溶液;其中,有机溶剂选自甲醇、乙腈、乙醇中的一种;有机溶剂、甲酸和水的体积比为有机溶剂80%~100%、甲酸0.0~10.0%、余为水;更换直流电源正负极,电压设为0.2~2.0V,在磁力搅拌器转速为50~1000rpm的搅拌下,持续一段时间完成解吸过程;制备好的样品即可用于分析仪器进行检测。
本发明以掺杂石墨烯多孔聚合物材料为萃取介质,具有制备简便、低成本、高萃取效率、萃取速率快和易于操作等优点。利用“原位”聚合反应所制备的掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极具有制备简单、原料丰富、通透性好、比表面积大和可重复使用等优点。本发明所涉及的基于掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极的电增强固相微萃取装置具有广阔的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极实物图。
图2为本发明实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极的红外光谱图。其中,2981cm-1和2954cm-1为甲基和亚甲基的吸收峰、1732cm-1为羰基吸收峰、1603cm-1和1456cm-1为苯基吸收峰,1386cm-1为咪唑基团吸收峰。
图3为本发明实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极的扫描电镜图。
图4为本发明实施例5中基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的示意图。
图5为本发明实施例9中加标5种苯氧羧酸的水样萃取前、不通电萃取后和通电1.2V萃取后的液相色谱分离谱图。其中,出峰依次为2-硝基苯氧乙酸(NPOA),苯氧乙酸(POA),4-氯苯氧乙酸(CPOA),2,4-D,4-氯-2-甲基苯氧乙酸(MCPA)。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置包括吸附电极、金属丝电极、溶液瓶、直流电源、磁力搅拌器和铁架台;溶液瓶置于磁力搅拌器上,吸附电极和金属丝电极固定在铁架台上并***溶液瓶中,直流电源的正负极分别连接吸附电极和金属丝电极。
所述直流电源的电压0~30.0V,电流0~10.0A,可调控为恒电压或恒电流。
所述磁力搅拌器可调控转速0~1500rmp。
所述金属丝电极的直径可为0.2~1.0mm,金属丝可选自不锈钢丝、铜丝或铂丝等。
所述吸附电极和金属丝电极平行放置,中间间隔0.5~3.0cm。
所述吸附电极可由以下方法制备:
1)配制反应混合试剂:以烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺为功能单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯为混合交联剂,偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,二甲基亚砜为致孔剂,掺杂一定量的氨基化石墨烯以提高萃取性能;所述反应单体混合剂的组成按质量百分比为烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺20%~80%(w/w),引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰0.5%~3.0%(w/w),余为交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯:二乙烯基苯为1∶(0.5~3);所述致孔剂为二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶(0.5~3),加入氨基化石墨烯混匀为0.5~5mg/0.1g混合溶液;
2)聚合反应:按上述比例称取反应物质后,超声成均一溶液,取内径为1.0~3.0mm的塑料管或毛细管,将其中一端密封,将0.2~1.0mm的金属丝固定在中间,然后加入上述溶液,控制聚合溶液高度1~3cm,将另一端密封,置于60~80℃烘箱中恒温聚合反应6~24h;
3)吸附电极后处理:去除外层塑料管或毛细管,以甲醇或乙腈或乙醇对其进行浸泡至浸泡液中无杂质检出;在使用前,再用超纯水浸泡1~24h进行活化处理。
以下给出具体实施例。
实施例1:
制备掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极:
以烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺为功能单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯为混合交联剂,偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,二甲基亚砜为致孔剂,掺杂一定量的氨基化石墨烯以提高萃取性能;所述反应单体混合剂的组成比例按质量百分比为烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺20%(w/w),引发剂偶氮二异丁腈0.5%(w/w),余为交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯∶二乙烯基苯为1∶3;所述致孔剂为二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶3,加入氨基化石墨烯混匀为0.5mg/0.1g混合溶液。按上述比例称取反应物质后,超声成均一溶液,取内径为1.0mm的毛细管,将其中一端密封,将0.2mm的铂丝固定在中间,然后加入上述溶液,控制聚合溶液高度1cm,将另一端密封,置于60℃烘箱中恒温聚合反应24h。
掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极聚合反应的反应方程式如下:
其中,MA:烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺;DVB:二乙烯基苯(DVB);EDMA:双甲基丙烯酸乙二醇酯。
冷却至室温后,去除外层毛细管壁,用乙腈对其进行浸泡至浸泡液中无杂质检出。在使用前,再用超纯水浸泡1h进行活化处理。
实施例2:
制备掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极:
以烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺为功能单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯为混合交联剂,偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,二甲基亚砜为致孔剂,掺杂一定量的氨基化石墨烯以提高萃取性能;所述反应单体混合剂的组成比例按质量百分比为烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺55%(w/w),引发剂偶氮二异丁腈1.0%(w/w),余为交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯∶二乙烯基苯为1∶0.5;所述致孔剂为二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶0.67,加入氨基化石墨烯混匀为1.5mg/0.1g混合溶液。按上述比例称取反应物质后,超声成均一溶液,取内径为2.0mm的毛细管,将其中一端密封,将0.5mm的不锈钢丝固定在中间,然后加入上述溶液,控制聚合溶液高度2cm,将另一端密封,置于70℃烘箱中恒温聚合反应12h。
冷却至室温后,去除毛细管,用甲醇对其进行浸泡至浸泡液中无杂质检出。在使用前,再用超纯水浸泡6h进行活化处理。
图1为实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极实物图。图2为实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极的红外光谱图。图3为实施例2中掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极的扫描电镜图。
实施例3:
制备掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极:
以烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺为功能单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯为混合交联剂,偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,二甲基亚砜为致孔剂,掺杂一定量的氨基化石墨烯以提高萃取性能;所述反应单体混合剂的组成比例按质量百分比为烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺80%(w/w),引发剂偶氮二异丁腈3.0%(w/w),余为交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯∶二乙烯基苯为1∶1;所述致孔剂为二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶0.5,加入氨基化石墨烯混匀为3.0mg/0.1g混合溶液。按上述比例称取反应物质后,超声成均一溶液,取内径为2.0mm的塑料管,将其中一端密封,将0.75mm的铜丝固定在中间,然后加入上述溶液,控制聚合溶液高度2cm,将另一端密封,置于70℃烘箱中恒温聚合反应6h。
冷却至室温后,去除外层塑料管,用乙醇对其进行浸泡至浸泡液中无杂质检出。在使用前,再用超纯水浸泡12h进行活化处理。
实施例4:
制备掺杂石墨烯多孔聚合物吸附电极:
以烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺为功能单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯为混合交联剂,偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂,二甲基亚砜为致孔剂,掺杂一定量的氨基化石墨烯以提高萃取性能;所述反应单体混合剂的组成比例按质量百分比为烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺80%(w/w),引发剂过氧化苯甲酰2.0%(w/w),余为交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯∶二乙烯基苯为1∶2;所述致孔剂为二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶2,加入氨基化石墨烯混匀为5.0mg/0.1g混合溶液。按上述比例称取反应物质后,超声成均一溶液,取内径为3.0mm的塑料管,将其中一端密封,将1.0mm的不锈钢丝固定在中间,然后加入上述溶液,控制聚合溶液高度3cm,将另一端密封,置于80℃烘箱中恒温聚合反应6h。
冷却至室温后,去除外层塑料管,用甲醇对其进行浸泡至浸泡液中无杂质检出。在使用前,再用超纯水浸泡24h进行活化处理。
实施例5:
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的应用:
取50mL已预处理的水样于烧杯中,加入小磁子,置于磁力搅拌器上。将实施例2活化好的吸附电极与一根直径0.5mm的不锈钢丝平行固定,间隔0.5cm,连接直流电源,其中正极与吸附电极相连,负极与不锈钢丝相连。电极用铁架台固定住,垂直***水样中,使吸附电极完全浸没于水样。在室温下,磁力搅拌器转速设为300rpm,直流电源设置恒电压状态,电压为1.2V,持续吸附25min。控制吸附电极连接的正负极,保证电流流向,有效地促进可解离化合物朝着吸附电极聚集,达到快速富集的目的。
吸附结束后,将已富集好的吸附电极置于400μL的解吸溶剂中,所述解吸溶剂的组成比例按体积百分比为乙腈92%(v/v),甲酸3%(v/v),剩余为超纯水。磁力搅拌器转速设为300rpm,更换直流电源所接正负极,改变电流方向,电压为1.2V,使吸附电极能够有效解吸目标物,持续解吸15min。制备好的样品即可用于高效液相色谱进行检测。
图4为实施例5中基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的示意图。如图4,本发明所述装置设有吸附电极1、金属丝电极2、溶液瓶3、直流电源4、磁力搅拌器5和铁架台6。
实施例6:
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的应用:
样品的预处理,水样使用前需先经0.45μm的滤膜过滤。
取100mL已预处理的水样于烧杯中,加入小磁子,置于磁力搅拌器上。将实施例2活化好的吸附电极与一根直径1.0mm的铂丝平行固定,间隔3.0cm,组成正负极,其中正极与吸附电极相连,负极与铂丝相连。电极用铁架台固定住,垂直***水样中,使吸附电极完全浸没于水样。在室温下,磁力搅拌器转速设为800rpm,直流电源设置恒电压状态,电压为1.5V,持续吸附30min。控制吸附电极连接的正负极,保证电流流向,有效地促进可解离化合物朝着吸附电极聚集,达到快速富集的目的。
吸附结束后,将已富集好的吸附电极换置于400μL的解吸溶剂中,所述解吸溶剂的组成比例按体积百分比为乙腈90%(v/v),甲酸5%(v/v),剩余为超纯水。磁力搅拌器转速设为800rpm,更换直流电源所接正负极,改变电流方向,电压为1.5V,使吸附电极能够有效解吸目标物,持续解吸20min。制备好的样品即可用于高效液相色谱进行检测分析。
实施例7:
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的应用:
样品的预处理,水样使用前需先经0.45μm的滤膜过滤。
取100mL已预处理的水样于烧杯中,加入小磁子,置于磁力搅拌器上。将实施例2活化好的吸附电极与一根直径1.0mm的铂丝平行固定,间隔3.0cm,组成正负极,其中正极与吸附电极相连,负极与铂丝相连。电极用铁架台固定住,垂直***水样中,使吸附电极完全浸没于水样。在室温下,磁力搅拌器转速设为800rpm,直流电源设置恒电压状态,电压为1.5V,持续吸附30min。控制吸附电极连接的正负极,保证电流流向,有效地促进可解离化合物朝着吸附电极聚集,达到快速富集的目的。
吸附结束后,将已富集好的吸附电极换置于400μL的解吸溶剂中,所述解吸溶剂为纯甲醇。磁力搅拌器转速设为800rpm,更换直流电源所接正负极,改变电流方向,电压为1.5V,使吸附电极能够有效解吸目标物,持续解吸20min。制备好的样品即可用于高效液相色谱进行检测分析。
实施例8:
基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置的应用:
样品的预处理,水样使用前需先经0.45μm的滤膜过滤。
取100mL已预处理的水样于烧杯中,加入小磁子,置于磁力搅拌器上。将实施例2活化好的吸附电极与一根直径1.0mm的铂丝平行固定,间隔3.0cm,组成正负极,其中正极与吸附电极相连,负极与铂丝相连。电极用铁架台固定住,垂直***水样中,使吸附电极完全浸没于水样。在室温下,磁力搅拌器转速设为800rpm,直流电源设置恒电压状态,电压为1.5V,持续吸附30min。控制吸附电极连接的正负极,保证电流流向,有效地促进可解离化合物朝着吸附电极聚集,达到快速富集的目的。
吸附结束后,将已富集好的吸附电极换置于400μL的解吸溶剂中,所述解吸溶剂的组成比例按体积百分比为乙醇80%(v/v),甲酸10%(v/v),剩余为超纯水。磁力搅拌器转速设为800rpm,更换直流电源所接正负极,改变电流方向,电压为1.5V,使吸附电极能够有效解吸目标物,持续解吸20min。制备好的样品即可用于高效液相色谱进行检测分析。
实施例9:
配制含5种苯氧羧酸类除草剂(苯氧乙酸、2-硝基苯氧乙酸、4-氯苯氧乙酸、2,4-D、4-氯-2-甲基苯氧乙酸)水样,加标浓度均为200μg/L的水溶液50mL,按实施例5基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置进行处理。制备好的样品即可用于高效液相色谱进行检测分析。
色谱分析所用仪器为Shimadzu高效液相色谱仪(日本Shimadzu公司),配备CBM-20A控制器,LC-20AB型二元泵,SPD-M20A二极管阵列管检测器(DAD),SIL-20A自动进样器。色谱检测条件:Hypersil ODS-2色谱柱(250mm×4.6mm i.d.,5μm particle size);总流速为1.0mL/min;进样量为20.0μL;流动相为含0.1%磷酸的超纯水溶液(A)和乙腈/甲醇(2/3,v/v)混合溶液(B);等度洗脱程序为:0~32min,57%A+43%B。
图5为该实施例中加标5种苯氧羧酸的水样萃取前(a)、不通电萃取后(b)和通电萃取后(c)的液相色谱分离谱图。
本发明利用电增强技术提高水样中可解离化合物的萃取效率,结合掺杂石墨烯多孔聚合物的高比表面积、传质速度快、吸附容量大和易修饰等优点,搭建基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置。该装置具有操作简单、高萃取效率、萃取速率快,集净化与富集于一身,绿色环保等优点,能够有效富集复杂样品中的可解离化合物,因此本发明所搭建的基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置具有广阔的实际应用前景。
Claims (8)
1.基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于包括吸附电极、金属丝电极、溶液瓶、直流电源、磁力搅拌器和铁架台;溶液瓶置于磁力搅拌器上,吸附电极和金属丝电极固定在铁架台上并***溶液瓶中,直流电源的正负极分别连接吸附电极和金属丝电极;
所述吸附电极由以下方法制备:
1)将反应单体混合剂与致孔剂混合,再掺杂一定量的氨基化石墨烯,混匀,超声成均一溶液;所述反应单体混合剂按质量百分比的组成为功能单体烯丙基甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺20%~80%(w/w)、引发剂偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰0.5%~3.0%(w/w)、其余为交联剂;所述交联剂采用双甲基丙烯酸乙二醇酯和二乙烯基苯混合交联剂,其中双甲基丙烯酸乙二醇酯︰二乙烯基苯为1︰(0.5~3);所述致孔剂采用二甲基亚砜;按质量比,反应单体混合剂∶致孔剂为1∶(0.5~3);
2)取内径为1.0~3.0 mm的塑料管或毛细管,将其中一端密封,将0.2~1.0 mm的金属丝固定在中间,然后加入步骤1)所得溶液,控制溶液高度1~3 cm,将另一端密封,置于烘箱中恒温聚合反应;
3)去除外层塑料管或毛细管后,浸泡于有机溶剂中至浸泡液中无杂质检出,得吸附电极;在使用前,用超纯水浸泡进行活化处理。
2.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于所述直流电源的电压0~30.0 V,电流0~10.0 A,电压和电流均不为0,可调控为恒电压或恒电流。
3.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于所述磁力搅拌器可调控转速0~1500 rmp。
4.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于所述金属丝电极的直径为0.2~1.0 mm,金属丝选自不锈钢丝、铜丝或铂丝。
5.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于所述吸附电极和金属丝电极平行放置,中间间隔0.5~3.0 cm。
6.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于在步骤2)中,所述恒温聚合反应的温度为60~80℃,恒温聚合反应的时间为6~24h。
7.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于在步骤3)中,所述溶剂选自甲醇、乙腈或乙醇;所述浸泡的时间为1~24 h。
8.如权利要求1所述基于掺杂石墨烯多孔聚合物的电增强固相微萃取装置,其特征在于其使用方法如下:
萃取时,将已活化好的掺杂石墨烯多孔聚合物的吸附电极和金属丝电极垂直浸没于10~100 mL的样品溶液中,磁力搅拌器转速为50~1000 rpm;直流电源调节为恒电压状态,电压为0.2~2.0 V,将直流电源正负极分别连接于吸附电极和金属丝电极,对可解离化合物进行富集,持续一段时间后,完成吸附过程;然后将吸附电极和金属丝电极置于0.4~2.0mL的解吸溶剂中;解吸溶剂为有机溶剂、甲酸和水的混合溶液,混合溶液同时包含有机溶剂、甲酸和水;其中,有机溶剂选自甲醇、乙腈、乙醇中的一种;有机溶剂、甲酸和水的体积比为有机溶剂80%~100%、甲酸0.0~10.0%、其余为水;更换直流电源正负极,电压设为0.2~2.0 V,在磁力搅拌器转速为50~1000 rpm的搅拌下,持续一段时间完成解吸过程;制备好的样品即用于分析仪器进行检测。
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