离子液体和苯基双功能基键合固相微萃取涂层用于水样中多环芳烃的测定.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究简报第7期2013年7月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1l15～l】19DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．21002离子液体和苯基双功能基键合固相微萃取涂层用于水样中多环芳烃的测定周瑞娟邢钧(宁夏回族自治区环境监测中心站，银川750001)(武汉大学化学与分子科学学院，武汉430072)摘要以含离子液体基团的三烷氧基硅烷和二苯基二甲氧基硅烷为前体，通过溶胶一凝胶法制备了一种含键合离子液体和苯基双功能基的SPME涂层，该涂层的使用温度可达340℃。优化了萃取温度和时间、盐效应以及解析温度和

2、时间，确定NaCI为4g、80℃平衡50rnin、300℃解吸5min为最优条件，并在该条件下采用顶空固相微萃取结合GC／FID的方法测定水样中5种多环芳烃的检出限为0．002～0．083g／L，其线性相关系数的平方均大于0．9973。东湖水样中5种痕量的PAHs的回收率介于71．4％一107．0％，相对标准偏差(RSD，n=5)为1．5％～5．3％。关键词固相微萃取；离子液体；二苯基二甲氧基硅烷；多环芳烃I1引言多环芳烃是环境中广泛存在的内分泌干扰物，因其毒性和强致癌性，被美国环境保护局列为重点污染物⋯。环境中多环芳烃的含量低，且存在大量干扰物质，传统色谱法对其直接测定很困难，因此在测定前

3、要进行样品预处理J。鉴于固相微萃取(SPME)技术具有对复杂体系中低含量组分的高效选择性和富集能力J。近年来，已有一些采用SPME技术对环境中的低含量组分进行分离、测定的报道，与商用聚二甲基硅氧烷／二乙烯基苯(PDMS／DVB)萃取涂层相比，Liu等利用杯芳烃功能基对涂层进行改性，其线性范围及检出限等取得了明显进步。近年来，室温离子液体(RTILs)以其区别于传统有机溶剂的独特热稳定性和溶解性，虽然已成为分离分析材料研究中的一个热点，但是，用于SPME涂层的研究非常有限。Jiang等¨用[CMIM][PF]离子液体溶于二氯甲烷直接涂渍在纤维表面，涂层在高温时因离子液体的收缩、聚集而破坏，产生

4、流失，寿命短且重现性差；而Anderson等⋯用经二(三氟甲基磺酸酰)亚胺离子NTf2．作为阴离子交换所得离子液体直接涂渍在纤维表面，虽然所得离子液体纤维涂层的热稳定性增加，但其重现性和涂层的寿命都较差；由于这两种方法都是通过物理作用使离子液体附着于纤维上，因此，涂层在实际使用时都存在一些缺陷。Jessica等¨以离子液体(VBHImNTf，一)为原料制备有机聚合物SPME涂层，对烷基酚进行了富集检测，该离子液体聚合物涂层的富集萃取性能好，但实验中萃取平衡的时间较长，且涂层的均匀性不是很理想限制了涂层对小分子化合物的选择性。Yan等¨采用溶胶．凝胶法以四乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷为单体，通

5、过酸碱两步催化在毛细管中进行原位缩聚反应，制备了含有苯基功能基的杂化硅胶基质毛细管整体柱，该整体柱对含苯基的有机物有较高的选择性。本研究采用含离子液体基团的三烷氧基硅烷和含苯基的二苯基二甲氧基硅烷为前体，采用溶胶．凝胶法制备纤维表面键合的离子液体SPME涂层；以多环芳烃(PAHs)作为分析对象，采用顶空SPME—GC．FID法对新涂层的萃取性能进行了全面评价，并对环境水样中的PAHs进行了测定。2实验部分2．1仪器与试剂HPGC-6890N气相色谱仪，配有FID检测器(美国Agilent公司)；HITACHIX-650扫描电子显微镜2012—10-08收稿；2012-12-06接受本文系国家

6、自然科学基金(No．20775056)资助项目十E·mail：ge—ms@206．netl1l6分析化学第4l卷(SEM)；光纤(140lxm．O．D．，武汉邮电科学院)；固相微萃取手柄(Supelco公司)。甲醇(分析纯，中国医药上海化学试剂公司)；已干燥处理的1．甲基．3．三乙氧基硅基丙基咪唑二(三氟甲基磺酸酰)亚胺盐离子液体[TPMIM][NTf2]；四乙氧基硅烷(TEOS)、二苯基二甲氧基硅烷(DDS)、含氢硅油(PMHS)，购于武汉大学有机硅新材料股份有限公司，使用前均未做任何处理；三氟乙酸(TFA，中国医药上海化学试剂公司，配成95％(v／v)的水溶液)；多环芳烃标准品：萘、联苯

7、、芴、菲、荧蒽(中国医药上海化学试剂公司)。标准储备液的配制：分别取5种PAHs标样溶于甲醇中，配制成10g／L的标准储备液，于冰箱中储存，使用时用甲醇稀释至所需浓度；用甲醇配制3，30，300和1000g／L的标准溶液，于冰箱中储存。2．2实验方法2．2．1纤维的预处理参照文献[14]对纤维进行预处理，以脱去聚亚酰胺保护层，增加纤维表面的活性，提高纤维与涂层之间的键合能力。2．2．2键合离子液体涂层的萃取头