[发明专利]一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置及其应用

权利要求书

1.一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，包括多孔聚偏氟乙烯膜(1)，所述多孔聚偏氟乙烯膜(1)四周闭合形成空腔(2)，所述空腔(2)内填充有TiO₂/ZIF-8/碳纳米管，所述TiO₂/ZIF-8/碳纳米管的制备方法为：

S1、将碳纳米管加入至质量分数为68％的硝酸水溶液中，超声5min～10min后，在温度为130℃～150℃的条件下回流12h～24h后，将得到的回流液进行固液分离处理，将得到的固态物用去离子水洗涤至pH值为7.0，干燥后得到活化的碳纳米管，所述碳纳米管的管长为30μm～100μm、管内直径为2nm～20nm；

S2、将S1中得到的活化的碳纳米管加入至硝酸锌的甲醇溶液中，超声5min～10min后，进行固液分离处理，将得到的固态物用去离子水洗涤至pH值为7.0，干燥后得到固定有锌源的活化碳纳米管；

S3、先将2-甲基咪唑甲醇溶液倒入至S2中得到的固定有锌源的活化碳纳米管中，在室温的条件下搅拌60min～120min，然后在转速为8000r/min的条件下离心5min，将沉淀物用甲醇洗涤3次～5次，然后在温度为80℃～100℃的条件下干燥12h～24h，研磨后，得到ZIF-8/碳纳米管粒子，所述ZIF-8/碳纳米管的管长为30μm～100μm；

S4、将浓度为0.4mol/L的钛酸四丁酯的无水乙醇溶液在温度为25℃～35℃水浴中的条件下搅拌2.5h～3h后，边搅拌边滴加混合液，滴加完成后继续搅拌60min，然后在温度为60℃的条件下浓缩至体积的1/2时止，得到TiO₂浓缩液；所述混合液为摩尔比为6：3：0.5：0.5的无水乙醇、去离子水、硝酸和冰醋酸的混合物；

S5、向S3中得到的ZIF-8/碳纳米管粒子中加入S4中得到的TiO₂浓缩液，超声振荡混合后过滤，用清水洗涤，然后在温度80℃～100℃的条件下干燥12h～24h，得到TiO₂/ZIF-8/碳纳米管，所述TiO₂/ZIF-8/碳纳米管的管长为30μm～100μm。

2.根据权利要求1所述的一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，S1中所述碳纳米管和硝酸水溶液的质量比为1：50。

3.根据权利要求1所述的一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，S2中所述硝酸锌的甲醇溶液中硝酸锌和甲醇的摩尔比为1:300；硝酸锌的甲醇溶液和活化的碳纳米管的质量比为200：1。

4.根据权利要求1所述的一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，S3中所述2-甲基咪唑甲醇溶液中2-甲基咪唑和甲醇的摩尔比为4:300；所述2-甲基咪唑甲醇溶液和固定有锌源的活化碳纳米管的质量比为(60～100)：1。

5.根据权利要求1所述的一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，S3和S4中搅拌的速率均为800r/min～1500r/min；S4中滴加的速率为30滴/min～60滴/min。

6.根据权利要求1所述的一种多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置，其特征在于，S4中所述钛酸四丁酯的无水乙醇溶液和混合液的体积比为(100～200)：1。

7.一种如权利要求1-6任一权利所述的多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置的应用，其特征在于，所述多孔膜保护纳米材料固相微萃取装置用于痕量有机物质的检测。