一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取方法
2023-04-28 17:51:11
一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取方法
【專利摘要】一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取方法，主要是利用氧化石墨烯表面帶有大量負電荷，能均勻分散在水中形成膠體，且在鹽類（如氯化鈉）的作用下，該膠體自身能發生團聚，離心能加快氧化石墨烯與溶液的分離。同時，氧化石墨烯比表面積大，離域電子豐富，對待測物具有較好親和性，能較好地從複雜基體中分離富集待測物。結合【具體實施方式】，實現對環境汙染物孔雀石綠、結晶紫以及染料蘇丹紅類的分離富集以及定量分析。本發明所涉及的前處理方法具有良好的靈敏度，傳質速度快，具有較快的萃取時間和較高的萃取效率，並且能與色譜、光譜等檢測方法聯用實現對μg L-1數量級待測物進行檢測。該前處理方法目前可用於環境有機汙染物，食品或化妝品中違規添加劑等的樣品處理。
【專利說明】一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種複雜樣品的前處理方法，屬於樣品前處理、環境分析等領域。
【背景技術】
[0002]樣品前處理對複雜基體中待測物的提取與分析極為重要。在眾多的樣品前處理方法中，固相微萃取(SPME)因其進樣、萃取、濃縮等功能於一體而被視為一種非常具有應用前景的方法。與其他常用的富集技術相比，該技術克服了傳統的液-液萃取法需要使用大量有機溶劑和樣品、處理時間長、操作步驟多的缺點。纖維式固相微萃取(fiber-SPME)是最早的固相微萃取技術形式，目前已廣泛應用於氣體、液體和固體中的揮發性、半揮發性、難揮發性物質的萃取富集和分析，並與氣相、液相色譜和色譜-質譜等分析儀器實現了聯用。
[0003]目前常用於fiber-SPME塗層的材料主要為碳納米材料(C18，石墨烯等)和分子印跡聚合物(molecular imprinted polymer)。石墨稀(G)，一種二維的碳納米材料，擁有較大的比表面積(2630 m2/g)和優異的物理、化學特性，這些優點使其廣泛應用於分析化學領域特別是樣品前處理技術。但是，該方法由於是將萃取材料直接塗漬在纖維柱表面，所以導致其傳質效率低，萃取時間長，且塗漬在表面的固定相易脫落，壽命短。
[0004]氧化石墨烯(GO)是石墨烯的化學改性化合物，相較於G，GO表面含有大量的氧化基團如羧基、羰基等，使得GO能夠很好地分散在水中形成穩定的膠體，這個特點使GO能夠用於水樣中的樣品前處理。研宄發現，分散在水中的氧化石墨烯膠體在電解質(如氯化鈉)存在的情況下能發生團聚，進而與溶劑分離，基於此，我們提出了一種新型的鹽輔助氧化石墨烯分散固相微萃取。與傳統的纖維式石墨烯固相微萃取相比，該技術克服了傳統的傳質效率低，萃取時間長等缺點。
【發明內容】
[0005]本發明利用氧化石墨烯對待測物進行吸附，進而達到富集的目的，加入氯化鈉使吸附了待測物的氧化石墨烯團聚，用離心機離心將氧化石墨烯與溶液分離，然後用洗脫劑洗脫，再次離心分離，最後取上層溶液進液相色譜、毛細管電泳等進行分析。
[0006]本發明的技術方案如下:
(1)在10mL乾淨的離心管中依次加入9.5 mL待測物標準溶液/環境水樣以及0.5 mLI mg/mL氧化石墨稀(GO)水溶液，靜置5 min ；
(2)在上述混合溶液中加入58.5 mg氯化鈉(NaCl)，溶解後用離心機離心，實現GO與溶液的分離；
(3)將上層清液倒掉，加入0.5 mL洗脫劑，與氧化石墨稀混合均勾，超聲5 min洗脫；
(4)將上述的混合溶液用離心機離心，取上層溶液進行分析。
[0007]發明效果
本發明涉及的一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取的方法，具有如下優點:
(I)萃取過程方法無需使用方法簡單、環保； (2)萃取時間短，僅需5min，利用分散的氧化石墨烯直接與待測物接觸，傳質速率快，萃取時間與傳統的氧化石墨烯纖維式固相微萃取時間(60 min)相比大大縮短；
(3)萃取效率高，與高效液相色譜聯用可實現對ygL—1數量級濃度的待測物進行檢測。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
以測定環境水樣中孔雀石綠和結晶紫為例，在乾淨的10 mL離心管中依次加入孔雀石綠和結晶紫標準混合溶液或環境水樣，加入濃度為20 mmol L—1的醋酸-醋酸銨緩衝溶液(pH=5.0)並定容至9.5 mL,向溶液中加入0.5 mL溶度為I mg/mL氧化石墨烯水溶液，靜置5 min。加入58.5 mg氯化鈉，完全溶解後在10000 rpm轉速下離心5 min至氧化石墨稀與溶液分離。傾倒掉上層清液，加入0.5 mL乙腈，與氧化石墨烯混合均勻後超聲5 min洗脫，然後在上述離心條件下分離出溶解了待測物的乙腈溶液，取20 UL進液相色譜檢測。
[0009]實施例2
以測定環境水樣中蘇丹紅為例，在乾淨的?ο mL離心管中依次加入蘇丹紅1、π、ιπ、ιν標準混合溶液或環境水樣，用I mol L—1鹽酸或氫氧化鈉調節pH至7.0並定容至9.5 mL,向溶液中加入0.5 mL溶度為I mg/mL氧化石墨稀水溶液，在超聲I min後靜置3min。加Λ 46.8 mg氯化鈉，完全溶解後在10000 rpm轉速下離心5 min至氧化石墨稀與溶液分離。傾倒掉上層清液，加入0.5 mL甲醇，與氧化石墨烯混合均勻後超聲5 min洗脫，然後在上述離心條件下分析出溶解了待測物的甲醇溶液，取20 UL進液相色譜檢測。
【權利要求】
1.一種基於鹽輔助-氧化石墨烯分散固相微萃取方法，其特徵在於包括以下四個步驟: (1)在乾淨的離心管中依次加入待測物標準溶液/環境水樣以及氧化石墨烯(GO)水溶液，靜置一段時間； (2)在(I)所述的混合溶液中加入氯化鈉(NaCl)，溶解後用離心機離心，實現GO與溶液的分離； (3)將(2)所述的溶液進行傾倒，留在管壁的是吸附了待測物的G0，加入洗脫劑，超聲洗脫； (4)將(3)所述的混合溶液用離心機離心，取上層溶液進行檢測。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於標準溶液/環境水樣需用醋酸-醋酸銨緩衝溶液調pH至5。
3.按權利要求1所述的方法，其特徵在於GO水溶液的濃度為Img/mL，靜置時間為5min，加入NaCl至溶度為0.10 mo I L 1O
4.按權利要求1所述的方法，其特徵在於離心機轉速為10000rpm，離心時間為5 min。
【文檔編號】G01N1/34GK104458390SQ201410777164
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月17日 優先權日:2014年12月17日
【發明者】李崇瑛, 李功恆, 張信鳳 申請人:成都理工大學