[发明专利]一种LDHs改性整体柱的制备方法及改性整体柱的应用

说明书

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种LDHs改性整体柱的制备方法及改性整体柱的应用，其以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂，环己醇和十二醇为二元致孔剂，偶氮二异丁腈为引发剂，将烷基化改性的层状双氢氧化物掺杂在聚合液中，采用原位聚合的方法得到层状双氢氧化物改性的聚合物整体柱。将该整体柱作为固相微萃取材料与高效液相色谱法联用用于水样中阴离子染料的富集和检测。该整体柱具有高灵敏度、高样品通量、低样品消耗以及较宽的适用范围和较强的抗基体干扰能力等优点。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，具体涉及一种LDHs改性整体柱的制备方法及改性整体柱的应用。

背景技术

近年来，分离富集材料在分析化学中的应用越来越广泛，特别是对复杂组分的分离，传统的富集材料已不能满足当下的分离要求。整体柱微萃取是近几年发展起来的一种新型分离富集方法，其制备过程是将单体、交联剂、制孔剂、引发剂通入毛细管中，在毛细管中进行聚合。与传统的填充柱相比，聚合物整体柱具有制备简单通透性好、比表面积大、耐酸碱性等优点。

整体柱根据制备材料的不同，分为无机硅胶整体柱和有机聚合物整体柱两类。无机硅胶整体柱具有机械强度高、通透性好、使用寿命长等优点，能够适用于酸性、碱性、中性小分子化合物的分离。尽管无机硅胶整体柱有上述优点，但是也有一些缺陷，比如pH使用范围受限，制备过程复杂，稳定性和重现性差。由于这类整体柱制备需要水解和烷基化反应分步完成，所以化学修饰和表面衍生变的更加复杂，限制了此类整体柱的发展。

有机聚合物整体柱是将有机单体、交联剂、引发剂、制孔剂通入事先活化的毛线管内，通过有机单体和交联剂的自由基反应，制备聚合物整体材料。制孔剂的主要作用是溶解单体和交联剂，诱导聚合物产生多孔结构，从相关文献上可以看出有机聚合物整体柱是通过有机单体和交联剂的自由基反应制得的。有机聚合物整体柱具有传递效率快，通透性好、柱效高等优点，且与无机硅胶整体柱相比具有稳定不易受pH的变化而影响。在制备过程中单体可选种类较多，并且可以进行修饰满足不同的分析要求。此外均匀地孔径分布和良好的生物相容性使有机聚合物整体柱在大分子物质分离上具有更优越的分离性。

尽管许多研究已经报道了整体柱诸多的优越性能，以及在分析化学领域中突出的应用价值。然而，有机溶剂的溶胀和机械性能的不稳定仍然限制了有机聚合物整体柱作为分离固定相的应用。因此，研究者们采用化学修饰等方法，改变材料表面的物理化学性质，增强化学稳定性、机械性能和对待测物的选择特异性，提高整体柱在各个领域中的应用价值。

层状双氢氧化物(LDHs)由带正电荷的氢氧化物层及层间阴离子组成，是一类具有相同结构、不同理化性质的阴离子层状材料，因其易于可控合成且经济廉价而倍受青睐。LDHs在环境领域中的应用，主要基于层间阴离子与氢氧化物层的键合作用，因而体现出对环境中的有机及无机阴离子具有很强的捕获能力。

发明内容

本发明主要提供了一种LDHs改性整体柱的制备方法及改性整体柱的应用，制备的LDHs改性整体柱用于富集检测水样中的阴离子染料，对于阴离子污染物的吸附去除具有巨大的潜力。

发明提供了一种层状双氢氧化物聚合物整体柱毛细管微萃取与高效液相色谱联用分析水样中的阴离子染料。以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂，环己醇和十二醇为二元致孔剂，偶氮二异丁腈为引发剂，将烷基化改性的层状双氢氧化物掺杂在聚合液中，采用原位聚合的方法得到层状双氢氧化物改性的聚合物整体柱。将该整体柱作为固相微萃取材料与高效液相色谱法联用用于水样中阴离子染料的富集和检测，该方法具有高灵敏度、高样品通量、低样品消耗以及较宽的适用范围和较强的抗基体干扰能力等优点。

具体技术方案如下：

一种LDHs改性整体柱的制备方法，包括以下步骤：