[发明专利]一种固相微萃取纤维涂层及应用

说明书

本发明属于分析化学及材料萃取技术领域，具体涉及一种固相微萃取纤维涂层及应用。本发明充分结合了共价有机骨架材料低密度、高比表面积、良好的热稳定性、优异的结构规则性以及易于定制的特点和固相微萃取集分离、浓缩和进样为一体的无溶剂和简便高效的优异特点，提供了一种基于磁性共价有机骨架复合材料的SPME萃取纤维涂层用于检测三氯生和甲基三氯生的新方法。与拟除虫菊酯类农药相比，该方法提取三氯生类污染物的效率更高。与其他商品化纤维涂层PDMS、PDMS/DVB和PDMS/DVB/CAR相比，本发明所制的磁性共价有机骨架复合材料涂层取得了更优的萃取效果，且可重复使用150次后萃取效率从基本未变。

技术领域

本发明属于分析化学及材料萃取技术领域，具体涉及一种固相微萃取纤维涂层及应用。

背景技术

三氯生（Triclosan, TCS）一种相对亲脂性化合物，其在水中溶解度较低，是药品及个人护理品（PPCPs）中常用的一种广谱抗菌剂，广泛应用于牙膏、漱口水等日化产品中，也常用于手术器械等医疗用品和纺织品的消毒，TCS在厌氧环境下性质稳定，易在水体沉积物中积累。其生物毒性、类似于内分泌干扰物的特征、降解过程的中间和最终产物的高毒性等引起了研究者们的极大重视。甲基三氯生（Methyltriclosan, MTCS）是三氯生酚羟基上的氢原子被甲基取代所形成的，是三氯生的重要衍生物。甲基三氯生具有很强的疏水性和稳定性，极容易在环境和生物体内积累。近年来研究发现，TCS对藻类等水生生物有一定的毒害作用，且残留在环境中会转化成二噁英、氯仿等有毒有害物质，造成间接危害。TCS由于价格低廉、除菌效果显著的优势，短时间内不可能完全停止使用。因此，研究其对环境中的影响及可能引起的生态效应，就显得十分重要。

固相微萃取（Solid phase microextraction, SPME）是集萃取、分离、浓缩和进样为一体的一种无溶剂和简便高效的预处理技术，具有很高的灵敏度和抗干扰能力。SPME技术是基于待测物和萃取头表面的吸附剂涂层之间的吸附平衡来实现的。因此，纤维涂层是SPME的核心部件。通常，用于SPME的商品化的萃取纤维有聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯（PDMS/DVB）和聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯/碳分子筛（PDMS/DVB/CAR）等。然而，这些商品化的纤维仍然存在一些不足，比如热或者溶剂稳定性不好，以及萃取选择性差等，限制了它们的广泛应用。为了解决上述问题，发展新型的SPME吸附剂具有重要的意义，也是研究的重要发展方向。

近年来，许多新型功能材料被广泛用作SPME涂层，如沸石、碳纳米管（CNTs）、分子印迹聚合物（MIPs）、金属氧化物、金属-有机骨架（MOFs）等。共价有机骨架材料（Covalentorganic frameworks，COFs）是由轻元素（碳、氧、氮、硼等）通过共价键连接形成的是一种新兴的多孔晶体结构材料。与其他多孔材料相比，COFs材料具有低密度、高比表面积、良好的热稳定性、优异的结构规则性、可调节的孔结构以及易于定制等优点，现已发展已成为现代材料科学领域最新颖的材料之一，在催化、化学传感器、气体吸附、污染物去除和色谱分离的预处理材料等领域具有广阔的应用前景。然而，将COF材料功能化用于制作SPME涂层，并将其用于复杂基质中痕量三氯生和甲基三氯生的灵敏分析的报道较少。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种固相微萃取纤维涂层及应用。

本发明所采取的技术方案如下：一种固相微萃取纤维涂层，包括纤维载体和附着在纤维载体上的萃取涂层，所述萃取涂层中包含磁性共价有机骨架复合材料。

所述磁性共价有机骨架复合材料以NiFe₂O₄磁性纳米粒子为内核。

所述NiFe₂O₄磁性纳米粒子的制备过程包括以下步骤：