[发明专利]一种羧基化有机-无机杂化整体柱及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，包括以下步骤：

S10、将巯基丁二酸、2,2'-偶氮二异丁腈盐酸盐、致孔剂、酸碱调节剂混合，得到巯基丁二酸的混合溶液；

S20、向步骤S10中得到的巯基丁二酸的混合溶液加入四甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷，搅拌，进行水解，得到水解后的混合溶液；

S30、将步骤S20中得到的水解后混合溶液注入毛细管中，并将毛细管两端封口，加热，进行“巯-烯”点击反应，得到羧基化有机-无机杂化整体柱。

2.根据权利要求1所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：步骤S10中，所述酸碱调节剂为氨水和尿素的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：步骤S10和步骤S20中，所述巯基丁二酸与γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷的摩尔比为1：1～1.5：1；所述四甲氧基硅烷与γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷的摩尔比为1：2.7～1：3.6。

4.根据权利要求1所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：步骤S10中，所述致孔剂为聚乙二醇-20000、聚乙二醇-8000中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：具体步骤为：

S10、将巯基丁二酸、2,2'-偶氮二异丁腈盐酸盐、聚乙二醇-20000、氨水和尿素混合在离心管中，得到巯基丁二酸的混合溶液；

S20、向步骤S10中得到的巯基丁二酸的混合溶液加入四甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷，在0℃下搅拌并进行水解2-4h，得到水解后的混合溶液；

S30、将步骤S20中得到的水解后混合溶液注入活化的毛细管中，并将毛细管两端封口，在55-60℃水浴中加热18-24h，进行“巯-烯”点击反应，冷却至室温，依次用甲醇、水冲洗，得到羧基化有机-无机杂化整体柱。

6.根据权利要求2所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：在所述氨水和尿素的混合物中，氨水与γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷的质量比为2：1～2.5：1，尿素与巯基丁二酸的质量比为1.5：1～2：1。

7.根据权利要求4所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法，其特征在于：所述2,2'-偶氮二异丁腈盐酸盐的用量不少于巯基丁二酸和γ-甲基丙烯酸甲酯-三甲氧基硅烷的总质量的1％；所述致孔剂的用量为巯基丁二酸的质量的1.5倍。

8.一种羧基化有机-无机杂化整体柱，采用权利要求1-7中任一项所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱的制备方法制备得到的，其中，所述羧基化有机-无机杂化整体柱的比表面积为40m² g^-1。

9.根据权利要求8所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱在无机铬分离富集中的应用，其具体步骤为：

S100、吸附：将待测样品的pH调节至4.5，并以20μL min^-1的流速通过羧基化有机-无机杂化整体柱，待测样品中的三价铬被选择性地吸附在羧基化有机-无机杂化整体柱上，六价铬不被吸附而直接流出，收集流出液；

S200、洗脱：将1.0mol L^-1盐酸以20μL min^-1的流速通过吸附三价铬后的羧基化有机-无机杂化整体柱，三价铬被洗脱，收集洗脱液；

S300、测定：分别测定上述待测样品溶液、流出液和洗脱液中的铬浓度，得到样品中实际的三价铬浓度和六价铬浓度。

10.根据权利要求9所述的一种羧基化有机-无机杂化整体柱在无机铬分离富集中的应用，其特征在于：在步骤S100的吸附之前，还包括制备针式固相萃取器的步骤，其具体过程为：选择注射器，弃去金属针，得到注射器底座部分，并截取5-10cm长度的所述羧基化有机-无机杂化整体柱替代原有金属针固定在注射器底座部分，得到针式固相萃取器。