一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维的制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维的制备方法和应用，采用对氨基苯磺酸和苯胺溶液，利用电沉积反应，制备为一种新型的固相微萃取纤维涂层，通过制备对氨基苯磺酸-聚苯胺固相微萃取涂层，方便有效的萃取水样中的芳香胺。本发明制备了一种成键法掺杂聚苯胺的固相微萃取纤维，然后采用这种新型涂层作为吸附剂富集痕量芳香胺，富集效率高，实现水样中芳香胺的富集，方便、有效。
【专利说明】一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维的制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维的制备方法和应用，具体地说，是涉及一种掺杂聚苯胺的制备方法及其作为萃取涂层材料的应用
【背景技术】
[0002]聚苯胺(PANI)和它的衍生物是典型的导电聚合物。聚苯胺由于其物理性能优异，机械稳定性良好，对不同物质都具有萃取能力，在固相微萃取中的应用越来越广泛。利用电化学方法制备的导电聚苯胺，苯胺的电化学聚合方法有动电位扫描法、恒电流聚合、恒电位法以及脉冲极化法。影响聚苯胺的电化学法合成的因素有:电解质溶液的酸度、溶液中阴离子种类、苯胺单体的浓度、电极材料、聚合反应温度等[1-3]。
[0003]聚苯胺的热稳定性较差，一般通过掺杂的方式提高聚苯胺的热稳定性，而掺杂后的稳定性主要取决于掺杂物质的挥发性。质子酸掺杂虽然能提高聚合物的热稳定性，但是质子酸有挥发性，聚苯胺涂层的热稳定性其实并没有得到永久的改善。这一现象表明，需要一种新的质子酸掺杂方式减弱质子酸的挥发，提高固相微萃取涂层的热稳定性。
[0004]参考文献
[0005]【I】赵发琼，杜维，王娟，曾百肇，质子酸掺杂聚苯胺固相微萃取涂层的电化学制备及其萃取性能[J]，分析化学简报，2010，38 =897-901
[0006]【2】Faq1ng Zhao, MeiIi Wang, Yuyu Ma, Baizhao Zeng, Electrochemicalpreparat1n of polyaniline -1onic liquid based solid phase microextract1n fiberand its applicat1n in the determinat1n of benzene derivatives[J], Journal ofChromatographyAj2011，1218:387-391
[0007]【3】DuW，Zhao F Q，Zeng B Z.Novel multiwalled carbonnanotubes-polyaniline composite film coated platinum wire for headspacesolid-phase microextract1n and gas chromatographic determinat1n of phenoliccompounds[J]，J.Chromatogr.A，2009，1216(18):3751 ?3757
【发明内容】
[0008]本发明的目标是利用聚苯胺优良的萃取性能，制备一种新型的掺杂聚苯胺固相微萃取纤维，方便有效的萃取水样中的芳香胺。
[0009]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0010]本发明公开了一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的制备方法，采用对氨基苯磺酸和苯胺溶液，利用电沉积反应，制备为一种新型的固相微萃取纤维涂层，通过制备对氨基苯磺酸-聚苯胺固相微萃取涂层，方便有效的萃取水样中的芳香胺。
[0011]作为进一步地改进，本发明所述的涂层掺杂的对氨基苯磺酸与钢丝表面形成共价键而稳定存在。
[0012]本发明还公开了一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的应用，所述的固相微萃取涂层能对禁用的19种芳香胺进行有效萃取，通过气相色谱-质谱进行分离分析。
[0013]作为进一步地改进，本发明所述的涂层可以适用于禁用的19中芳香胺的检测，减少了有机溶剂的使用，环境友好，方法简单，可操作性强。
[0014]作为进一步地改进，本发明所述的固相微萃取-气相色谱/质谱条件，可以适用于偶氮染料还原生成的芳香胺的检测。
[0015]本发明是一种新型固相微萃取纤维材料的制备方法及其应用，通过制备对氨基苯磺酸-聚苯胺固相微萃取涂层，方便有效的萃取水样中的芳香胺。
[0016]本发明采用对氨基苯磺酸和苯胺溶液，利用电沉积反应，制备为一种新型的固相微萃取纤维，具有很高的创新价值。
[0017]本发明采用成键法掺杂聚苯胺的新型固相微萃取纤维富集痕量芳香胺，具有很高的富集效率和实用价值。
[0018]本发明具有如下优点和效果:
[0019]1.本发明制备了一种成键法掺杂聚苯胺的固相微萃取纤维，然后采用这种新型涂层作为吸附剂富集痕量芳香胺，富集效率高；
[0020]2.本发明采用了新型固相微萃取纤维材料，实现水样中芳香胺的富集。该方法方便、有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为自制固相微萃取涂层的结构示意图；
[0022]图2为采用新型固相微萃取纤维头萃取水样中芳香胺并进行分离的装置示意图；
[0023]图中，I为自制固相微萃取纤维，2为恒温磁力搅拌器，3为气相色谱仪，4为质谱仪。
【具体实施方式】
[0024]本发明公开了一种电化学修饰的固相微萃取涂层，掺杂的对氨基苯磺酸与钢丝表面形成共价键而稳定存在，提高了聚苯胺涂层的热稳定性。该涂层能对禁用的19种芳香胺进行有效萃取，通过气相色谱-质谱进行分离分析，该方法灵敏度高，检出限低，减少了有机溶剂的使用，简化了实验过程，所述的掺杂物质与基体结合，稳定存在，改善了涂层的热稳定性
[0025]本发明的电化学修饰的固相微萃取涂层，可以适用于禁用的19中芳香胺的检测，减少了有机溶剂的使用，环境友好，方法简单，可操作性强。
[0026]本发明所述的固相微萃取-气相色谱/质谱条件，可以适用于偶氮染料还原生成的芳香胺的检测。
[0027]下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明:
[0028]本发明制备一种成键式掺杂聚苯胺的萃取纤维，通过电沉积反应，得到一种新型固相微萃取涂层，采用一个自制固相萃取纤维1，通过自制的简便萃取装置富集水样中的芳香胺，具有很高的富集效率。再在气相色谱仪3中高温解析，进行分离同时用质谱仪4进行分析。
[0029]图1为新型成键式掺杂聚苯胺的示意图。具体的制备过程为:
[0030]实验采用三电极体系(Ag/AgCl电极为参比电极，钼丝为对电极，Φ300μπι钢丝为工作电极)，在0.6?1.5V电位范围内，以50mV/s的速率进行循环伏安扫描，电解液为
0.01mol/L的对氨基苯磺酸与0.lmol/L的H2SO4的混合溶液，扫描10圈。再在-0.8-1.0V电位范围内以50mV/s的速率进行循环伏安扫描，电解液为0.lmol/L的苯胺溶液与7 X 10_3mol/L的SDS溶液，正扫描，扫描80圈。扫描完成后，取出钢丝用去离子水清洗干净，晾干后将钢丝放置在毛细钢管内用隔垫固定，将制得的萃取头放置在气相色谱进样口中进行氮吹老化:90°C老化30min，150°C老化lh，250°C老化2h。
[0031]图2中的使用新型萃取纤维萃取水样中芳香胺的过程如下:
[0032]第一步，富集:用自制固相萃取纤维I对水样进行顶空萃取，恒温磁力搅拌器2进行磁力搅拌。盐浓度:0.3g/mL,溶液pH = 13，萃取温度:60°C，萃取时间为60min。
[0033]第二步，解析:将自制的萃取纤维从样品瓶中取出，放入气相色谱仪3进样口中解吸，解吸温度为250°C，解吸时间为3min。
[0034]第三步，分析:程序升温对芳香胺进行分离，质谱仪4对分离的目标化合物进行分析。色谱质谱条件:进样口温度为250°C;载气(高纯He气)，不分流，柱流量:1.0mL/min ；分离柱为Rtx_5MS (30mX 0.25mm1.d.，膜厚0.25 μ m, 5 % 二苯基聚二甲基娃氧烧，日本，岛津.)。柱箱升温程序:初始温度为60°C，保持3min，以10°C /min升至190°C，再以3°C /min升至235°C，10C /min升至280°C，保持5min。传输线温度230°C，离子源温度280°C，电子轰击离子源电离电压为70ev，扫描范围质核比m/z在50-350，质谱谱库为NIST2.5标准库。
[0035]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的制备方法，其特征在于，采用对氨基苯磺酸和苯胺溶液，利用电沉积反应，制备为一种新型的固相微萃取纤维涂层，通过制备对氨基苯磺酸-聚苯胺固相微萃取涂层，方便有效地萃取水样中的芳香胺。
2.根据权利要求1所述的掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的制备方法，其特征在于，所述的涂层中掺杂的对氨基苯磺酸与钢丝表面形成共价键而稳定存在。
3.一种根据权利要求1或2所述的掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的应用，其特征在于，所述的固相微萃取涂层能对禁用的19种芳香胺进行有效萃取，通过气相色谱-质谱进行分离分析。
4.根据权利要求3所述的掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的应用，其特征在于，所述的涂层可以适用于禁用的19中芳香胺的检测，减少了有机溶剂的使用，环境友好，方法简单，可操作性强。
5.根据权利要求3所述的掺杂聚苯胺固相微萃取纤维涂层的应用，其特征在于，所述的固相微萃取-气相色谱/质谱条件，可以适用于偶氮染料还原生成的芳香胺的检测。
【文档编号】C02F1/28GK104138749SQ201410346260
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】李巍霞, 朱岩 申请人:浙江大学