一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法与应用与流程

本发明涉及管内纤维固相微萃取，尤其是涉及一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前人类生活的环境中存在各种各样的有机污染物，其中最典型的是多环芳烃（pahs）。pahs属于是一类具有强致癌性、致突变和致畸性的持久性有机疏水污染物。已有研究发现pahs在水环境中广泛存在，对人类健康与环境造成了极大的危害。目前，pahs已被国际环境保护署确定为危险的致癌物。pahs在水环境中通常以微量和痕量的浓度存在，为了准确检测环境水样中pahs，需要选择好、灵敏度高和重现性好的分析方法。

2、管内纤维固相微萃取（it-spme）是一种新型的萃取方法。与传统样品前处理方式（液-液萃取和固相萃取）相比，it-spme技术具有快速准确、灵敏度高、重现性好和可以与高效液相色谱实现在线自动化联用的优点。纤维涂层是it-spme技术能够实现复杂体系中目标物分离富集的关键，同时现有的纤维涂层通常面临使用次数有限、寿命短的缺点，设计合成新型的和耐用性好的纤维涂层是it-spme技术面临的难点与挑战。

3、交联聚合物具有合成简单、可调孔隙、比表面积大和活性位点多的特点。环聚果糖是由6个呋喃型葡萄糖通过α-1,2糖苷键连接而形成的碗状低聚糖，具有分子强度高，热稳定性好等优点。此外，环聚果糖本身具有内腔和羟基活性基团，可对目标物进行选择性分离与富集。原位聚合方法具有制备聚合物纯度高，稳定性好，具有能够克服普通萃取涂层寿命短的缺陷。因此，采用原位聚合方法制备的环聚果糖聚合物纤维涂层具有重要应用前景。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在提供一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维及其制备方法和应用，得到一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维，能够实现复杂体系中pahs的分离富集，用于管内纤维固相微萃取效果良好。

2、本发明用于解决上述问题的第一个技术方案是：一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法，包括如下步骤：

3、s1.将玻璃纤维去除纤维表面保护层后烘干，浸没在无水甲苯溶剂和3-氨丙基三乙氧基硅烷中，无水无氧、溶液微沸条件下反应至少48h，依次分别用二氯甲烷和甲醇清洗后干燥，得到氨基化纤维；

4、s2.将环聚果糖、交联剂四氟对苯二腈（tfn)和无水碳酸钾溶解在无水四氢呋喃（thf）与n,n-二甲基甲酰胺（dmf）中，加入s1所得氨基化纤维，在无水无氧条件下，70-100℃反应至少48h后，依次分别使用稀盐酸、水、二氯甲烷和甲醇浸泡，真空干燥即得到所述环聚果糖交联聚合物涂层纤维。其中，使用稀盐酸、水、二氯甲烷和甲醇浸泡可在不损害纤维涂层的条件下除去纤维表面杂质。

5、进一步地，所述的将玻璃纤维去除纤维表面保护层包括如下操作：在索氏提取装置使用二氯甲烷提取至少8h。

6、进一步地，步骤s1中所述玻璃纤维与3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：（1.5-2.5）。

7、进一步地，步骤s1中所述的无水甲苯溶剂的用量为足以溶解3-氨丙基三乙氧基硅烷并浸没所述玻璃纤维。通常地，所述无水甲苯溶剂的用量为所述玻璃纤维质量的20-40倍。

8、进一步地，步骤s2中所述环聚果糖：四氟对苯二腈：无水碳酸钾质量比为2:（0.8-1.2）:（1.6-2.4）。

9、进一步地，步骤s2中所述无水四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺体积比是（8-10）:1。通常地，所述无水四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺的用量为步骤s1中所述无水甲苯溶剂的用量的20-50%。

10、进一步地，步骤s2中所述稀盐酸浓度为0.05-0.2mol/l。

11、进一步地，步骤s2中所述浸泡操作的时间各自独立地为20-60min。

12、本发明用于解决上述问题的第二个技术方案是：一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维，使用上文所述制备方法制得。

13、本发明用于解决上述问题的第三个技术方案是将所述环聚果糖交联聚合物涂层纤维用于管内纤维固相微萃取，以测定环境水样中多环芳烃含量。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1.本发明提供了一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法，可将环聚果糖交联聚合物均匀的在氨基化玻纤表面原位合成。

16、2.本发明制得的环聚果糖交联聚合物涂层纤维，用于管内纤维固相微萃取（it-spme）方法后，在后续分析中检测限低、灵敏度高、重现性好。

17、3.本发明制备的环聚果糖交联聚合物涂层纤维，可重复使用至少200次，其萃取性能无明显变化，具有优异的稳定性和耐用性。

技术特征：

1.一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的将玻璃纤维去除纤维表面保护层包括如下操作：在索氏提取装置使用二氯甲烷提取至少8h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述玻璃纤维与3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：（1.5-2.5）。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述环聚果糖：四氟对苯二腈：无水碳酸钾质量比为2:（0.8-1.2）:（1.6-2.4）。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述无水四氢呋喃与n,n-二甲基甲酰胺体积比是（8-10）:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述稀盐酸浓度为0.05-0.2mol/l。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述浸泡操作的时间各自独立地为20-60min。

8.一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维，其特征在于，使用权利要求1-7任一项所述制备方法制得。

9.一种如权利要求8所述环聚果糖交联聚合物涂层纤维的应用，其特征在于，用于管内纤维固相微萃取，以测定环境水样中多环芳烃含量。

技术总结
本发明涉及一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法与应用，提供了一种环聚果糖交联聚合物涂层纤维的制备方法，可将环聚果糖交联聚合物均匀的在氨基化玻璃纤维表面原位合成。本发明制得的环聚果糖交联聚合物涂层纤维，用于管内纤维固相微萃取（IT‑SPME）方法后，在后续分析中检测限低、灵敏度高、重现性好。本发明制备的环聚果糖交联聚合物涂层纤维，可重复使用至少200次，其萃取性能无明显变化，具有优异的稳定性和耐用性。

技术研发人员：朱晓辉,于云江,韩雅静,郑彤,张毅军,路振宇,王迎迎,于颖,邝洪轩,向明灯
受保护的技术使用者：生态环境部华南环境科学研究所（生态环境部生态环境应急研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14