金属有机骨架MIL-88B、ZIF-8及MIL-53(Al)涂层的固相微萃取和ZIF-90键合毛细管柱的气相色谱分离

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenzhe1987827
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一类由金属和有机配体构建而成的多孔晶体材料。基于超大的比表面积、组成结构多样性、热和溶剂稳定性良好并且易于进行后修饰等特点,MOFs在分析化学领域具有广阔的应用前景。本论文旨在探索MIL-88B、ZIF-8及MIL-53(Al)作为固相微萃取涂层和ZIF-90键合的毛细管柱的气相色谱分离的应用研究,主要研究内容如下:  (1)开展了通过原位水热生长法在不锈钢纤维表面制备MIL-88B涂层,并用于持久性有机污染物多氯联苯的固相微萃取。MIL-88B具有热和溶剂稳定性良好、比表面积大等优点,可作为样品预处理的吸附剂。制备的新型MIL-88B涂层纤维对多氯联苯的萃取效果良好,具有富集因子大(757-2243),检出限较低(0.45-1.32ng L-1)以及线性范围宽(5-200ng L-1)的优点。MIL-88B对多氯联苯的优异的萃取效果主要归因于:MIL-88B孔道的尺寸与多氯联苯分子的尺寸相近,MIL-88B与分析物之间的疏水作用和偶极-偶极相互作用。MIL-88B涂层纤维对多氯联苯六次重复萃取的重现性(RSD,n=6)为4.2-8.7%,平行制备的三根萃取纤维萃取的相对标准偏差小于9.4%。制备的MIL-88B涂层纤维实现了环境样品中多氯联苯的萃取,加标回收率为79.7-103.2%。此外,MIL-88B涂层纤维使用寿命长,能够重复使用150次而没有明显的萃取效率损失。  (2)氯化石蜡是一类复杂的氯代直链烷烃的混合物,具有半挥发性、持久性、生物积累性和高毒性等特点已经被列为新型的持久性有机污染物,而且欧盟已经颁布指令将短链氯化石蜡列入水体系中首要的有害物质之一。然而,由于氯化石蜡在水中的溶解度较低,直接检测较为困难,因此需要发展选择性好以及灵敏度高的方法来富集水样中的氯化石蜡。MOFs的优良性质使其成为固相微萃取涂层材料的良好选择。本工作开展了在腐蚀的不锈钢纤维表面制备MOFs涂层,用于水样中氯化石蜡的固相微萃取。选取了ZIF-8和MIL-53(Al)作为吸附剂,采用环氧树脂胶将MOFs材料粘覆于不锈钢纤维表面以制备萃取涂层。ZIF-8和MIL-53(Al)对氯化石蜡具有良好的萃取效果,其萃取效果优于裸露的不锈钢纤维、环氧树脂胶涂覆的纤维和商品化的PDMS纤维。ZIF-8在氯化石蜡的固相微萃取中还可以消除有机氯农药六氯环己烷的干扰。结果表明,MOFs作为固相微萃取吸附剂具有良好的富集效果,而且还体现了选择吸附的性质。  (3)基于MOFs的毛细管气相色谱具有优异的分离性能从而受到了人们的广泛关注。现有的气相色谱毛细管柱的制备方法有动态涂覆和层层自组装的方法,这两种方法通常需要合成纳米级的MOFs材料,或需要经过多次重复生长的步骤来完成。我们发展了一种原位生长的方法将MOFs键合于毛细管柱内壁作为气相色谱固定相并用于气相色谱分离。选取了ZIF-90作为模型MOFs进行研究。ZIF-90通过Zn(II)和羧基的配位作用直接生长于羧基功能化的毛细管内壁。制备的ZIF-90键合的毛细管柱作为一种弱极性的固定相,对线型或含有链状端基的非极性化合物(烷烃和苯系物)和极性化合物(醛、醇、酮)具有较好的分离性能。酮类分离的五次重复进样的保留时间、峰高、峰面积和半峰宽的相对标准偏差分别为0.1-0.2%,1.5-2.9%,1.3-3.0%和1.2-2.1%。平行制备的三根 ZIF-90键合的毛细管柱分离的保留时间的相对标准偏差小于0.2%。此外,分析物的质量对色谱保留时间无明显影响。结果表明,制备的ZIF-90键合的毛细管柱具有良好的气相色谱分离性能,重现性好,可用于定性和定量研究。同时扩展了MOFs在气相色谱固定相中的应用。
其他文献
在无水乙醇介质中合成了既有较高发光性能又有聚合活性结构的邻菲啰啉(phen)、丙烯酸(AA)和EuCl3三元配合物。元素分析和红外光谱结果显示配合物化学式为Eu(AA)3phen;丙烯酸通
水凝胶敷料是一类性能优于传统敷料和生物敷料的新型生物材料,在生物医学工程领域有广泛的研究和应用。理想的医用敷料除要保护伤口不受二次损伤、提供有利于伤口愈合的湿润环
本论文的主要内容是基于量子点与碳点的新型荧光分子印迹聚合物的制备及其对目标分子的特异性识别和测定。论文内容包括如下五部分:  第一部分:绪论。该部分介绍了分子印迹技
金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位作用自组装形成的多孔晶体材料。因其具有比表面积大、结构多样、孔道尺寸可调、骨
喹啉衍生物具有广泛的药用价值,某些已在抗疟疾、抗菌、驱蠕虫及局部麻醉等方面作为重要药物用于临床治疗。近来发现,某些喹啉类化合物在抑制酪氨酸激酶、蛋白酶体及DNA的修复
本论文针对以氧气为氧化剂的醇类和胺类的液相选择氧化反应的多相催化剂开展了较为系统的研究。 论文通过离子交换法将[Pd(NH3)4]2+交换到NaX分子筛中,进一步经焙烧和氢气
芳基叠氮化合物(AR-N=N=N)的光化学反应和激发态性质已有广泛的量子化学理论计算和超快实验光谱研究。由于芳基叠氮经紫外光解产生的单线态氮宾在物理、化学、材料和生物方面
近年来,瓜环作为一类新的主体化合物,已逐渐成为大环化学及超分子化学研究领域中的一个重要的研究亮点。但由于瓜环的溶解性,制约了它的研究和应用范围。因此,改善其溶解性成为近
聚合物基PTC复合材料广泛应用于自控温加热电缆、过电流保护元件及传感器等领域,因具有加工成型方便、原料成本低、使用安全等特点而成为国内外研究开发的热点。其中自控温加