[发明专利]一种检测海域沉积物中多环芳烃的方法

说明书

本发明公开了一种检测海域沉积物中多环芳烃的方法，通过前处理中在沉积物中加入超交联微孔聚合物，降低了对沉积物中多环芳烃的提取条件，在净化中通过添加富里酸和芥子碱提高了对多环芳烃的检出率和精密度的检测海域沉积物中多环芳烃的方法。超交联微孔聚合物由苯甲酸、α‑松油醇、交联剂甲缩醛制备得到，先由苯甲酸和α‑松油醇在溶剂邻二甲苯中在催化剂氧化亚锡的作用下得到苯甲酸酯，再由苯甲酸酸和交联剂甲缩醛在溶剂1，2‑二氯乙烷在催化剂氯化铁的作用下得到超交联微孔聚合物。

本申请是2020年05月29日提交的题为“一种检测海域沉积物中多环芳烃的方法”的中国专利申请202010476234.9的分案申请。

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种检测海域沉积物中多环芳烃的方法。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是一类极具生态和健康风险的重要持久性有机污染物，广泛存在于各环境介质中，主要来源于有机物质的不完全燃烧或高温热解。PAHs大部分都有较强的毒性(致癌性、致畸性和致突变性)，人类及动物癌症病变有70％-90％是环境中化学物质引起的，而PAHs则是环境中致癌化学物质中最大的一类。20世纪80年代初，美国环境保护署选定16种PAHs列入优先控制污染物名单。PAHs具有低溶解性和疏水性，因此易与悬浮物结合而沉降于水底，因此沉积物是PAHs的主要环境归宿之一。同时，PAHs能够通过再悬浮作用又会重新释放到环境中，从而造成“二次污染”。

沉积物样品在长距离的运输和长时间的保存过程中会存在损失，影响实验的准确性，加速溶剂提取法的前处理过程较长，提取条件及设备要求高。沉积物提取液中成分复杂，影响检测的准确度和精密度。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有良好多环芳烃吸附能力的超交联微孔聚合物的制备方法，得到的超交联微孔聚合物可以将沉积物中的多环芳烃提取到溶剂中，改进提取工艺。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种超交联微孔聚合物的制备方法，包括：由苯甲酸、α-松油醇、交联剂制备得到超交联微孔聚合物。其具体制备条件为：向三口烧瓶中加入苯甲酸、松油醇、催化剂氧化亚锡和溶剂邻二甲苯，升温并搅拌，在150-190℃的温度下回流9-18h，冷却至室温，加入氢氧化钠溶液，在50-80℃的温度下反应20-60min，40-50℃的热水洗涤至中性，油相移入三口烧瓶中，加热150-180℃除去水和邻二甲苯，加入叔丁醇到反应液中，在80-85℃的温度下回流重结晶，自然降温、过滤、烘干得到苯甲酸酯；苯甲酸的添加量为邻二甲苯的20-40wt％，松油醇的添加量为邻二甲苯的20-45wt％，催化剂的添加量为邻二甲苯的0.01-1.25wt％，氢氧化钠溶液的浓度为1-10wt％，添加量为苯甲酸的40-80wt％，叔丁醇的添加量为邻二甲苯的150-300wt％。在氮气保护下，将苯甲酸酯和交联剂甲缩醛加入溶剂1，2-二氯乙烷中，搅拌10-30min，加入无水氯化铁，在30-50℃的温度下反应6-12h，然后升温至60-90℃反应12-24h，反应结束后冷却至室温，甲醇和乙醚混合液洗涤，真空干燥得到超交联微孔聚合物；苯甲酸酯的添加量为1，2-二氯乙烷的5-20wt％，交联剂甲缩醛的添加量为1，2-二氯乙烷的3-15wt％，无水氯化铁的添加量为1，2-二氯乙烷的0.5-8wt％，甲醇、乙醚的比例为体积比1：0.3-3。苯甲酸与α-松油醇生成苯甲酸酯后，在交联剂甲缩醛的作用下得到超交联微孔聚合物，由于苯甲酸酯在超支化交联下具有较强的刚性和高交联度，分子链不会密集堆积，在提取溶剂中，分子链段形成的孔不会塌陷，从而形成大量孔结构。超交联微孔聚合物的骨架由苯甲酸酯分子构成，相互通过共价键连接，具有开放的孔道与优异的孔性质，并且与通过非共价键连接成的分子网络结构脆弱相比，该聚合物都是通过共价键连接，在材料微孔性质得到保持的同时，分子网络结构更加稳固。因而得到的超交联微孔聚合物可以用于沉积物中多环芳烃的吸附。

优选地，苯甲酸的添加量为25-35wt％，例如，26、28、30、31、33wt％。