[发明专利]一种基于薄膜微萃取（TFME）的有机污染物二维成像方法

权利要求书

1.一种基于薄膜微萃取的有机污染物二维成像方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤一：固相微萃取膜材料的选择；

1)选择固体吸附剂；

2)选择薄膜；极性目标污染物萃取选取极性薄膜材料，非极性目标污染物萃取选取非极性薄膜材料；所述极性薄膜材料为局丙烯酸酯，所述非极性薄膜材料为十八烷基硅烷/尼龙-6；

步骤二：固相微萃取膜的制备；

将上述所选择的极性薄膜材料和非极性薄膜材料分别与固体吸附剂一起制作成溶胶，使用湿膜制备器将溶胶制作成实验所需厚度的薄膜，制作的薄膜经过老化步骤后依据实验需要切片，使用合适的有机试剂清洗固相微萃取膜内存在的污染物，再用去离子水清洗固相微萃取膜，最后将固相微萃取膜固定在用甲醇清洗过的薄膜微萃取装置内部，将安装好的薄膜微萃取装置放在密封袋内，低温冷藏，分别得到极性固相微萃取膜和非极性固相微萃取膜待用；

步骤三：固相微萃取膜采样；

将薄膜微萃取装置按实验需要插进环境介质中，使固相微萃取膜完全与环境介质接触一段时间，等萃取平衡后，从环境介质中取出薄膜微萃取装置，卸下装置内部的固相微萃取膜，去离子水冲洗后用滤纸擦干表面的去离子水，放置在密封袋内，低温冷藏运回实验室待检测；

步骤四：标准曲线的制作；

将目标污染物标准品配置高浓度的母液，将母液按浓度梯度稀释，将经有机试剂处理过的固相微萃取膜分别放置在不同浓度的标准品溶液中，等萃取平衡后，取出固相微萃取膜，滤纸擦干表面的溶液，结合质谱分析各目标污染物，以浓度为横坐标，信号响应为纵坐标绘制标准曲线，并定义每个浓度一个颜色；

步骤五：样品二维成像；

将采样完的固相微萃取膜按不同质谱需求进行上样前处理后，设置质谱参数后使用高分辨质谱分析污染物，通过软件拟合出污染物二维分布图；

步骤一中的固体吸附剂由以下组分按重量份数配比组成：三氧化二铝18-30份、氧化锌10-20份、氯化铝5-8份、二氧化锆15-30份、碳酸氢钠8-20份、磺化煤油5-12份、冰醋酸6-16份、膦酸5-18份、乙醛6-15份、氧化钇9-19份；

步骤一中所述的固相微萃取膜材料选择过程中，多比较不同膜材料，选择针对目标污染物高选择性的材料；

步骤二中所述的固相微萃取膜的形状根据实际情况制做成不同形状大小以满足不同需求；

步骤二中所述的极性固相微萃取膜的制备方法为：(1)按照摩尔比1:35搅拌并加热复合乳化剂十二烷基硫酸钠和1-丙烯氧基-2-羟基丙磺酸钠的水溶液，并升温至8O℃；(2)加入由2g甲基丙烯酸羟乙酯、1.2g甲基丙烯酸、1.2g丙烯酰胺、4.5g苯乙烯、18.8g丙烯酸丁酯、14.5g甲基丙烯酸甲酯、3g双丙酮丙烯酰胺构成的混合单体的三分之一和由过硫酸钾和水按照质量比1：lO构成的引发剂水溶液的六分之一，聚合反应0.5h后加入将剩余的单体和引发剂,约1h滴加完毕,控制温度；(3)滴加完毕后于80℃下保温2h，冷却至45℃以下，在充分搅拌下用氨水调节pH至7.5～9，加入适量已二酸二酰肼，搅拌均匀后停止反应，得到聚丙烯酸酯乳液；(4)使用湿膜制备器将上述溶胶制作成100μm的固相微萃取膜，干燥后转移到聚四氟乙烯薄片上，切成10cm×10cm的薄片，使用体积比为25：25：25：25的水/甲醇/异丙醇/乙腈混合液洗涤2小时，再用去离子水清洗固相微萃取膜，室温下干燥，即可得到所述极性固相微萃取膜；

步骤二中所述的非极性固相微萃取膜的制备方法为：(1)精确称量153mg尼龙-6和70.7mg聚乙二醇(放在10mL的顶空瓶内，再称量152mgC18加入顶空瓶，滴加2mL甲酸后搅拌1h，超声45分钟，得到溶胶；(2)使用湿膜制备器将上述溶胶制作成60μm的固相微萃取膜，室温下干燥，干燥后转移到聚四氟乙烯薄片上，切成10cm×5cm的长条，使用体积比为25：25：25：25的水/甲醇/异丙醇/乙腈)混合液洗涤2小时，再用去离子水清洗固相微萃取膜，室温下干燥，即可得到所述非极性固相微萃取膜；

步骤二中所述的固相微萃取膜制作过程中无菌操作，薄膜材料分散均匀，厚度均一；

步骤五中选择电喷雾解析电离质谱和实时直接分析离子；

步骤二中所述的薄膜微萃取装置包括支架(1)、固定器(2)、开口铗(3)和固相微萃取膜(5)；所述支架(1)整体为长方形，支架(1)的一端设置有锥形尖端(11)，所述形尖端(11)与支架(1)连接处设置有固定板(12)，所述固定板(12)上设置有通孔，锥形尖端(11)内设置有与固定板(12)平行的顶板(13)；支架(1)的另一端活动并列设置有两个挡板(4)，两个所述挡板(4)的边沿处均设置有异形凸起(41)，支架(1)上设置有滑动槽(14)，挡板(4)与支架(1)之间通过异形凸起(41)、滑动槽(14)连接，两个挡板(4)的端部均设置有提手(15)；所述固定器(2)包括固定底座(21)、支撑立柱(22)、卡爪(23)，所述固定底座(21)卡接在所述通孔内，固定底座(21)与顶板(13)之间设置有顶簧(16)，所述支撑立柱(22)有两个，两个支撑立柱(22)并列设置在固定底座(21)上，所述卡爪(23)有两个，两个所述卡爪(23)分别通过转轴与两个支撑立柱(22)连接，两个卡爪(23)的开口相对，两个卡爪(23)的下端之间设置有阻尼弹簧(24)，两个卡爪(23)的下端与支撑立柱(22)之间均设置有按压杆(25)，两个支撑立柱(22)的下部均活动设置有导向轨(26)，所述导向轨(26)能够在支撑立柱(22)上旋转，所述按压杆(25)与支撑立柱(22)之间通过导向轨(26)连接，按压杆(25)能够在支撑立柱(22)上左右移动；所述开口铗(3)由两个矩形框架(31)构成，两个所述矩形框架(31)之间通过合页连接，两个矩形框架(31)连接处的内侧设置有固相微萃取膜夹持槽(32)，两个矩形框架(31)底部设置有导向凸起(33)，所述导向凸起(33)与两个卡爪(23)的开口大小吻合，导向凸起(33)卡接在两个卡爪(23)的开口内部，两个矩形框架(31)前后端面均交叉设置有弹性筋(34)，通过所述固相微萃取膜夹持槽(32)能够固定所述固相微萃取膜(5)。