[发明专利]固相微萃取识别性吸附涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学中样品前处理技术，特别是指固相微萃取技术中吸附涂层的制备方法，适用于环境、食品、药物、生物等样品中痕量物质的识别性分离和富集。 

背景技术

1990年，加拿大Waterloo大学的Pawliszyn提出的固相微萃取（Solid Phase Microextraction，SPME）得到世人的关注，该法是集采样、萃取、浓缩、解吸、进样于一体的样品前处理新技术，具有简便快速、灵敏度高、所需样品量少和无二次污染等优点，是极具发展潜力的样品前处理方法之一。目前，大部分的SPME萃取头对于样品组分的吸附没有选择性，只是根据极性非极性“相似相容”的原理进行吸附萃取，这使得SPME在萃取复杂环境样品中被测组分及其后续分析过程中不可避免会遇到其他基质的干扰。如果萃取头能从复杂的基质中识别性的吸附被测组分，则可以避免干扰问题的出现，从而提高分析结果的灵敏度和准确性，更重要的是，这一识别技术的出现可以实现SPME萃取头的智能化，对制备识别传感仪器具有重要作用。因此，对具有分子识别能力的SPME萃取头的设计和制备具有很高的研究价值和现实意义。 

分子印迹技术（MIT）是目前的最具发展前景的分子识别技术之一，将单体与交联剂在目标分子溶液中进行共聚制备得到高聚物，然后洗脱除去包埋在介质中的目标分子，便得到分子印迹聚合物（MIPs）。该技术具有三大优点：构效预定性、特异识别性和广泛实用性。这一方法构想独特，制备具有相当的挑战性，而其低廉的价格和行之有效的功能使其成为该领域最具潜力的技术，有专家预测其将为化学、生物和环境等学科带来革命性的变化。应用MIT制备出MIP-SPME萃取头，为实现对目标分子的识别性萃取提供坚实的理论依据和有力的技术支持。 

发明内容

本发明的目的是提供一种固相微萃取识别性吸附涂层的制备方法，其可制备出具有高效识别能力的SPME萃取头，实现对目标分子的高效识别性分离和富集。 

为了达到上述目的，本发明采取的解决方案是： 

一种固相微萃取识别性吸附涂层的制备方法，具体步骤为：

步骤1、 支载不锈钢丝的预处理

将支载不锈钢丝纤维端头表面用氢氟酸腐蚀，后依次用去离子水、甲醇、丙酮、氯仿洗净，室温放置干燥；

步骤2、碳纳米管（CNTs）的活化

将CNTs加入到体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中70℃超声分散酸化；

步骤3、SiO₂溶胶溶液的配制

按照正硅酸乙酯（TEOS）：乙醇(EtOH)：H₂O：HCl =1：6.4：3.8：0.085的摩尔比例，将正硅酸乙酯与无水乙醇充分混合，在磁力搅拌器强烈搅拌下逐滴加入去离子水和酸性催化剂的混合物，滴加完毕后将反应混合物在磁力搅拌器强烈搅拌下，得到澄清透明溶液； 

步骤4、CNTs-MIP聚合原液的配制

取模板分子1 mmoL，然后再加功能单体α-甲基丙烯酸（MAA）4 mmoL，超声30 min，交联剂二甲基丙烯酸二乙酸酯（EDMA）5mL，引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）40 mg，加活化后CNTs 200 mg，超声混匀30 min的聚合原液；

步骤5、层层交替结构涂层的制备

（1）将经步骤1处理后的锈钢丝纤维端头垂直浸入SiO₂溶胶溶液中浸蘸一下，取出置于紫外灯下照射30 min，制得SiO₂涂层；

（2）再浸入CNTs-MIP聚合原液浸蘸一下，取出置于紫外灯下照射30 min，制得CNTs-MIP涂层；反复交替（1）、（2）操作，直至涂层厚度达到20-50 μm；

步骤6、模板分子的去除

将上述制备的涂层放置于气相色谱进样口在氮气氛围中300℃条件下老化至未色谱图中未检出模板分子，即得到SiO₂/CNTs-MIP的SPME识别吸附涂层。

所述步骤1中的不锈钢纤维端头为1.5 cm，表面用氢氟酸腐蚀3 h。 

所述步骤2中是将CNTs加入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液，在70℃条件下超声分散酸化3h。 

所述步骤3中的酸性催化剂为pH值为2-3的盐酸。 

采用上述方案后，本发明具有如下优点： 

第一，采取分子印迹技术制备MIP-SPME萃取头，利用该技术的印迹技术使得萃取头的具有识别能力。