[发明专利]一种功能化石墨烯涂层探头及固相微萃取手柄的制备方法

权利要求书

1.一种功能化石墨烯涂层探头的制备方法，包括以下步骤：

(1)、金属针芯预处理：将金属针芯前段用酸腐蚀处理然后洗净、干燥得到预处理后的金属针芯；

(2)、将所述预处理后的金属针芯浸入3-氨基丙基-三乙氧基硅烷中反应，获得氨基化处理的金属针芯；

(3)、在60～80℃下将所述氨基化处理的金属针芯浸入0.1wt％的氧化石墨分散液中，1～3h后取出，于室温干燥6～8h，即得氧化石墨修饰的金属针芯；

(4)、将所述氧化石墨修饰的金属针芯浸于氨水溶液中，于60～80℃让氨与氧化石墨表面的环氧官能团反应，反应结束后洗净、干燥，然后与乙酰氯进反应得到酰基化处理的金属针芯；该酰基化处理的金属针芯洗净、干燥，即得以功能化氧化石墨烯为涂层的金属针芯；

(5)重复所述步骤⑶～⑷4～7次，直至涂层厚度为50～100μm，即得处理的金属针芯；

(6)将所述厚度合格的金属针芯在气相色谱汽化室纯氮气氛围中老化，然后将涂层部分用水合肼溶液进行还原处理，即得还原处理后的金属针芯；

(7)对所述还原处理后的金属针芯在高纯氮气氛围中220～280℃进行老化处理0.5-2h，即得功能化石墨烯为涂层探头。

2.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中所使用的氧化石墨分散液是利用超声和磁力搅拌处理的方法，将氧化石墨分散于去离子水中形成浓度为0.1wt％的氧化石墨分散液。

3.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中老化的温度为50～70℃，时间为6～8h。

4.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中还原处理所用的水合肼溶液浓度为10～20wt％且pH＝～10，温度为70～90℃，时间为16～20h。

5.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中老化的条件是指温度为250℃，时间为0.5h。

6.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，将金属针芯前段2cm之外的部分用惰性物质覆盖保护，然后将前端2cm垂直浸入浓度为1mol/l的盐酸中进行腐蚀，10～14h后依次用去离子水、甲醇、丙酮和氯仿冲洗，最后去除金属针芯表面的保护物，经50～70℃干燥至恒重，即得预处理后的金属针芯。

7.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将所述预处理后的金属针芯浸入3-氨基丙基-三乙氧基硅烷中，室温反应10～14h后取出，于60～80℃聚合反应4～6h，即得氨基化处理的金属针芯。

8.根据权利要求1所述的功能化石墨烯涂层探头的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，将所述氧化石墨修饰的金属针芯浸于浓度为10～15mol/l的氨水溶液中，于60～80℃反应10～14h，经去离子水清洗、90～110℃干燥1～3h后，再与乙酰氯于室温下反应4～6h，得到酰基化处理的金属针芯；该酰基化处理的金属针芯依次经氯仿、丙酮、无水乙醇和去离子水清洗后，于110～130℃干燥0.5～1.5h，即得以功能化石墨烯为涂层的金属针芯。

9.一种固相微萃取手柄，其特征在于：包括金属套管、玻璃套筒和金属推杆；所述金属推杆套设在玻璃套筒内，金属推杆后端伸出玻璃套筒外的端部设有手柄，金属套管同轴固定在玻璃套筒前端，所述金属推杆前端连接萃取探头，萃取探头伸出金属套管之外；所述的玻璃套管后端设置凸缘、中部设置具有弹性的手柄定位环，所述金属推杆位于玻璃套筒外的杆身上设置具有弹性的金属推杆定位环；所述萃取探头由权利要求1-8中任意一项所述的功能化石墨烯涂层探头构成，也就是说所述萃取探头的前端2cm经酸腐蚀后加工有功能化石墨烯涂层。

10.根据权利要求7所述的固相微萃取手柄，其特征在于：所述的手柄由微量进样器的前端金属套管截去2cm之外的部分，然后将断口打磨光滑；在金属针芯前端2cm加工石墨烯涂层后制成萃取探头；所述的萃取探头与石墨烯涂层结合的面是经盐酸腐蚀处理过的粗糙面，所述石墨烯涂层厚度为50～100μm。