质子酸掺杂聚苯胺固相微萃取涂层的电化学制备及其萃取性能论文

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1、质子酸掺杂聚苯胺固相微萃取涂层的电化学制备及其萃取性能论文赵发琼杜维王娟曾百肇【摘要】考察了质子酸种类对电聚合聚苯胺涂层微观结构和萃取性能的影响。在含0.1～0.2mol/L苯胺的H2SO4，HCl，HNO3，HClO4及H3PO4溶液中，用循环伏安法在铂丝表面聚合得到掺杂不同质子酸的聚苯胺固相微萃取头。用扫描电镜对所得萃取头的微观结构进行表征；在优化条件（0.35g/mLNaCl,50℃萃取30min）下，以7种芳环化合物为模拟分析物，用气相色谱法测试其萃取性能。结果表明：在HNO3和HClO4溶液中聚合得到的聚苯胺涂层具有均匀的多孔结构、平滑的膜表面和较高的萃

2、取效率，适于芳环化合物的高效萃取。【关键词】聚苯胺；固相微萃取；质子酸；循环伏安法；气相色谱AbstractPolyaniline(PANI)coatingsmetryin0.1－0.2mol/Lanilinesolutionscontainingdifferentbronstedacids(H2SO4,HCl,HNO3,HClO4andH3PO4).Themicrostructureofresultedfibersatedbygaschromatographyusing7aromaticpoundsasmodelsunderselectedconditions(

3、0.35g/mLNaCl;extract30minunder50℃).Itporousstructureandtheirextractionefficiencyodels.PANIfibersaybefabricatedbysimplyselectingsuitablebronstedacidassupportingelectrolyte.Keyicroextraction;Bronstedacid;Cyclicvoltammetry;Gascharomatography1引言2003年.freel×280μmO.D.）为工作电极，铂棒（2.5cm×0.1cmO.

4、D.）为对电极，饱和甘汞为参比电极；Quanta200扫描电子显微镜（SEM,荷兰FEI公司）。SP6890A型气相色谱仪（山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司）；N2000色谱工作站（浙江大学智达信息工程有限公司）；SE54毛细管柱（30m×0.25μm，0.25μm，兰州中科安泰分析科技有限责任公司）；852A磁力搅拌器（金坛市荣华仪器制造有限公司）；KS1200超声波清洗仪（宁波海署科生超生设备有限公司）；1μL微量进样器（上海高鸽工贸有限公司）。自制固相微萃取手柄。氯苯（CB）、1,2二氯苯（1,.freelL，各物质的浓度为1g/L，此溶液置于冰箱（

5、4℃）中保存。每次分析时取适量标样于萃取瓶中，加10mL水和适量NaCl，得工作液。为防止玻璃内壁的吸附，玻璃萃取瓶和容量瓶在使用前均经酸化和硅烷化处理。2.2色谱条件气化室温度230℃；检测器温度250℃；柱箱温度60℃保持1min，然后以8℃/min的速率程升至180℃，保持3min。N2作载气，线速12～15cm/s。2.3PANI涂层的电化学制备及萃取头的老化Pt丝使用前用5.0mol/LHNO3和丙酮依次超声清洗15min，最后用去离子水清洗并晾干。在一定浓度苯胺单体的无机酸介质中，以50mV/s的扫速在－0.1～0.9V电位区间内循环扫描，直至Pt丝工

6、作电极表面沉积上所需厚度的PANI膜。将不同无机酸溶液中聚合得到的PANI涂层分别记为：PANI/H2SO4，PANI/HCl，PANI/HNO3，PANI/HClO4和PANI/H3PO4。将所得萃取头用去离子水洗净，室温干燥24h后，将此萃取头用高温环氧树脂胶粘在自制固相微萃取手柄上，待粘胶固化后置于气相色谱气化室进行老化：90℃老化30min，250℃老化约2h。根据显微镜估测，膜厚约为60μm。3结果与讨论3.1电聚合液组成实验表明，对于含相同浓度苯胺（0.1mol/L）的无机酸溶液（0.5mol/L），苯胺在H2SO4中的聚合速度最快；其次是在HCl和H

7、NO3中，但在H3PO4和HClO4中，聚合膜的生长相当缓慢，即使循环扫描3h，膜厚也只有数微米。为了在相对较短的时间内得到所需的膜厚，最后确定电聚合溶液中无机酸和单体的浓度分别为：0.5mol/LH2SO4+0.1mol/LANI，1.0mol/LHCl+0.1mol/LANI，1.0mol/LHNO3+0.1mol/LANI，2.0mol/LHClO4+0.2mol/LANI和2.0mol/LH3PO4+0.2mol/LANI。3.2SPME萃取条件优化以PANI/H2SO4涂层对7种模拟分析物的顶空SPME为代表，对影响萃取效率的几个重要条件（萃取时间、萃取

8、温度、盐浓