[发明专利]一种银离子功能化共价有机聚合物固相萃取柱

说明书

本发明公开了一种银离子功能化共价有机聚合物固相萃取柱。该固相萃取柱的填料是以磺酸根功能化共价有机聚合物为基质填料，以铵盐为中间离子交换剂实现银离子对磺酸根功能化共价有机聚合物的功能化制得。本发明以该填料作为萃取介质，构建在线固相（微）萃取‑高效液相色谱联用系统，联合利用银离子的亲和作用力、以及共价有机聚合物基质的π‑π堆叠作用，实现带有碳碳双键的不饱和化合物的选择性富集与净化。本发明工艺简单、操作简便、易于推广，且其分析对象的选择性强，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于吸附分离材料制备领域，具体涉及一种以银离子功能化共价有机聚合物为萃取介质的固相萃取柱的制备。

背景技术

共价有机聚合物（COP）是一种新型的由轻元素（如B、C、N、O）组成的由共价键连接的一种多孔材料。共价有机聚合物（COP）具有永久的孔结构，较好的物理化学稳定性和热稳定性，较好的吸附能力等优良性能，在气体储存、催化、光电、分离吸附等领域得到了广泛的关注，也在固相萃取领域得到了推广应用。例如，Wang等人（RSC Adv., 2018, 8, 26880-26887）采用2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛与4,4-二氨基联苯通过席夫碱反应成功合成球状的具有较大比表面的共价有机聚合物材料，将其以粉末形式直接填充制得固相萃取柱，并与高效液相色谱（HPLC）联用，实现对酚类内分泌干扰物的富集检测。此外，该课题组还采用二甘醇酐（DA）对2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛（Tp）进行修饰，得到修饰后的聚合前体CTp，将其与4,4-二氨基联苯反应得到含有-COOH官能团的共价有机聚合物材料，并将其用于固相萃取，实现对复杂样品中多种重金属的富集萃取（J. Hazard. Mater., 2018, 344,220-229）。

在传统的固相萃取材料中，分析对象与固相萃取材料通常是通过单一的疏水相互作用或离子交换作用等实现分析对象的富集净化，同时具有多重萃取作用的材料近年来成为固相萃取领域的研究热点。共价有机聚合物本身具有强疏水性的大型π-π共轭体系结构，与带有碳碳双键的不饱和化合物之间具有π-π堆叠作用，可作为此类化合物的萃取介质材料；此外，通过对共价有机聚合物的特殊功能化还可赋予其更多的性能，可实现同时具有多重萃取作用的新型固相萃取材料的制备，对拓宽固相萃取材料适用的分析对象范围，提高材料的适用性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以银离子功能化共价有机聚合物为萃取介质的固相萃取柱。本发明以磺酸根功能化共价有机聚合物作为基质材料，以铵盐为中间离子交换剂制备银离子功能化共价有机聚合物，再将其填入不锈钢空柱管内，实现银离子功能化共价有机聚合物固相萃取柱的制备。本发明得益于磺酸根与银离子的静电作用制得银离子功能化共价有机聚合物，并联合利用该功能化共价有机聚合物中银离子与碳碳双键之间的亲和作用力，以及共价有机聚合物基质的π-π堆叠作用，实现带有碳碳双键的不饱和化合物的选择性富集，并提高其分离检测的灵敏度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种银离子功能化共价有机聚合物固相萃取柱，其特征在于：所述固相萃取柱的基质材料为磺酸根功能化共价有机聚合物，所述的磺酸根功能化共价有机聚合物是以1,3,5-三(4-氨苯基)苯和4,4-联苯二甲醛为反应原料，制备基质共价有机聚合物，接着利用4-氨基苯磺酸为衍生化试剂制得；在银离子功能化共价有机聚合物制备过程中，以铵盐为中间离子交换剂实现银离子对磺酸根功能化共价有机聚合物的功能化。

上述一种银离子功能化共价有机聚合物固相萃取柱的制备方法，包括以下步骤：

（1）基质共价有机聚合物（COP_TPBA-BPDA）的制备：称取0.1 mmol 1,3,5-三(4-氨苯基)苯和0.15 mmol 4,4-联苯二甲醛置于烧瓶中，添加20 mL无水乙醇作为反应溶剂，超声使其均匀分散；然后加入2 mL 3 mol/L乙酸作为催化剂，常温下搅拌反应15分钟后，得到均匀的黄色悬浊液；过滤，无水乙醇清洗两次，60℃下真空干燥，得到黄色的COP_TPBA-BPDA；