[发明专利]一种六价铬印迹材料的制备方法

说明书

本发明提供一种六价铬印迹材料的制备方法，该方法基质工艺简单、可重复利用、成本低、经济实用。制备的印迹材料能够用于环境样品和消费品中六价铬的分析测试过程中，对目标物六价铬进行选择性分离和富集，并且去除复杂的基质严重干扰。解决在实际检测工作中由于重金属元素含量太低，仪器达不到其灵敏度的要求。适用于企业生产的质量控制、流通领域的质量把关以及相关产品安全的监管控制。

技术领域

本发明涉及环境化学和分析检测技术领域，具体是一种六价铬印迹材料的制备方法。

背景技术

铬在制造工业上有大量使用，含铬的合金可以增加金属的机械性能，如增加抗拉及坚硬度等，还可以改善金属的化学特性，如耐磨及耐腐蚀性等。此外，多种六价铬化合物广泛应用于制革、纺织品生产、印染、颜料以及镀铬等行业中，其他排放铬的途径包括燃油和燃煤、不锈钢焊接、制钢、水泥厂、工业油漆和涂料制造以及冷却塔等。

铬的化合物主要有三价铬和六价铬。Cr(III)的化合物较稳定，毒性较小，溶解度相对较弱。六价铬具有致突变性和致癌性，对皮肤有强烈的损伤作用。德国食品和消费品法要求流通市场中与人体皮肤接触的皮革制品不得含有六价铬，相应的检测方法检出限量为3 mg/kg。欧盟对于干燥、粉末状或柔软的玩具材料中六价铬限量低至0.02 mg/kg，液态的或粘性材料中六价铬限量为0.005 mg/kg，三价铬限量为9.4 mg/kg。

由于消费品、环境样品中六价铬含量较低，目前常用的检测方法有紫外-可见分光光度法、离子色谱法、液相色谱-电感耦合等离子发射-质谱法。常用的光谱和色谱法均需采用一定的前处理。传统的前处理技术如液液萃取和固液萃取等前处理技术，操作繁琐、耗时长、试剂需要量大、基质干扰大。本发明提供一种在检测六价铬时，将目标物高效快速分离富集的方法，解决在实际检测工作中由于重金属元素含量太低，仪器达不到其灵敏度的要求。适用于企业生产的质量控制、流通领域的质量把关以及相关产品安全的监管控制。

本研究以六价铬为分子模板，合成一种六价铬印迹材料，在分析测定六价铬前处理时对目标物进行选择性分离和富集，并且去除复杂基质的严重干扰。解决在实际检测工作中由于重金属元素含量太低，仪器达不到其灵敏度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六价铬印迹材料的制备方法，该方法基质工艺简单、可重复利用、成本低、经济实用。制备的印迹材料能够用于环境样品和消费品中六价铬的分析测试过程中，对目标物六价铬进行选择性分离和富集，并且去除复杂的基质严重干扰。解决在实际检测工作中由于重金属元素含量太低，仪器达不到其灵敏度的要求。适用于企业生产的质量控制、流通领域的质量把关以及相关产品安全的监管控制。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，一种六价铬印迹材料制备方法，其具体包括如下操作步骤：

（1）在醇类的水溶液（醇与水体积比为0.5: 1-1:1）中将0.01-0.05mol羧甲基纤维素钠（CMC）在超声作用下溶解，加入0.02-0.05mol 六价铬溶液，在室温下反应1.0h，形成CMC-Cr（VI）络合物。

（2）加入0.01-0.1mol含有N元素和乙烯基的化合物，然后通入氮气，滴加引发剂，在40℃下反应2.0h，形成CMC-Cr（VI）-N-乙烯基络合物。

（3）经步骤（2）反应后，反应体系在氮气氛围下，30℃-70℃中平衡2.0h。

（4）将合成的CMC-Cr（VI）-N-乙烯基络合物用去离子水洗涤数次，然后用酸化尿素（在0.5M盐酸中0.5%尿素）或酸化硫脲（在0.5M盐酸中0.5%硫脲）在磁力搅拌作用下洗涤24h，去除模板Cr（VI）离子。

（5）将去除模板Cr（VI）离子后的聚合物在30-70℃下真空干燥5-10h，得到所述六价铬印迹材料CMC- N-乙烯基聚合物，冷却后储存于4℃冰箱待用。使用前用研钵研磨，过分子筛，使用75-150µm聚合物。