[发明专利]一种用于采集大气中持久性有机污染物的吸附材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于采集大气中持久性有机污染物的吸附材料。

背景技术

环境分析技术的快速发展使得环境样品的前处理及其检测水平得到极大提高，但目前采样技术的发展尤其是对于大气样品的采集，不仅受限于环境地理位置，而且受制于采样仪器本身，采样难度较大，过程耗时耗力。目前国际上常用的大气采样仪器分主动式和被动式采样器，主动式采样器具有采样时间短，采样体积可准确定量，结果可靠的优点，但采样器体积较大，且需使用电力驱动，不适宜于大规模野外采样使用；而传统的被动式采样器则弥补了主动式采样器的这些缺点，具有体积小，携带方便，无需使用电源，采样时间长等优点，非常适合大气样品的多点位采集，但其采样体积尚无法准确定量，这给其推广应用也带来了一定限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于采集环境大气中持久性有机污染物（POPs）的吸附材料。

本发明所提供的吸附材料是浸渍过XAD-2树脂的聚氨酯泡沫（全称：聚氨基甲酸酯，PUF）。

每克所述吸附材料中XAD-2树脂的含量可为100-140mg。

其中，所述XAD-2树脂的粒径为100目及以下，比表面积：300-400m²/g。

所述PUF的密度为0.019-0.021g/cm³。

利用本发明的吸附材料采集大气中POPs污染物时，为了便于定量，其规格与传统PUF外观一致，即直径14cm的圆片，厚度为1.35cm，表面积为365cm²，体积为207cm³。

上述吸附材料的制备方法，包括如下步骤：

1）制备XAD-2树脂的正己烷悬浊液；

2）将聚氨酯泡沫浸入XAD-2树脂的悬浊液中进行浸渍处理，制得所述吸附材料。

其中，步骤1）制备的XAD-2树脂的正己烷悬浊液中XAD-2树脂的含量为6-7g/L。

为保证浸渍均匀性和吸附效果，制备过程中PUF材料需反复浸渍在XAD-2树脂悬浮液中3-4次，每次持续时间25-35s，取出后沥干并真空干燥，密闭保存。

本发明所用的聚氨酯泡沫（PUF）和XAD-2树脂在使用前均需进行清洗，以除去其所含的杂质。

具体清洗方法可按照现有清洗XAD-2树脂和聚氨酯泡沫（PUF）和XAD-2的方法进行，如：以丙酮、正己烷为萃取溶剂，采用加速溶剂萃取（ASE）方法进行清洗。

将本发明制备的吸附材料安装于传统的聚氨酯泡沫（PUF）采样器上，放置在野外环境中，无需电力和特殊的采样辅助设备，即可实现对环境大气中POPs的有效吸附和采集。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

它是一种结合了传统PUF和XAD树脂材料采样优点的复合型采样材料，基于PUF材料的多孔结构和形状可塑性，以及XAD-2树脂材料大的比表面积和吸附容量，将PUF浸渍于XAD-2树脂悬浊液中，所制得的吸附材料具有更大的吸附容量和吸附保留能力，且采样时间和采样量相对易控制，采样工作简单易实施，对于大气环境中的POPs污染物采集，显示出明显优势。

附图说明

图1是本发明制备的吸附材料及传统PUF材料的扫描电镜图；

图2是本发明制备的吸附材料的立体外观图；

图3是本发明制备的吸附材料用于采集大气中POPs污染物的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例中所用的XAD-2树脂：amberlite XAD-2，20-60目；CAS号：9060-05-3；美国Supelco公司，比表面积：～300m²/g，密度：1.02g/mL。

实施例1、吸附材料的制备及应用

1）XAD树脂处理：将XAD-2树脂研磨后过100目筛；树脂填入加速溶剂萃取仪（ASE）的不锈钢萃取池内进行提取清洗，提取溶剂为丙酮，溶剂体积100mL，萃取温度100℃，压力为1500psi（10.3MPa），静态萃取时间为8min，循环2次，氮气吹扫时间120s。