石墨烯固相微萃取涂層的制備及其應(yīng)用.pdf

1、作為一種新型樣品預(yù)處理技術(shù)，固相微萃?。⊿PME）由于其操作簡單，溶劑用量少等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在各領(lǐng)域獲得了廣泛的發(fā)展。SPME涂層材料對(duì)方法的靈敏度、穩(wěn)定性、耐磨損、耐腐蝕性至關(guān)重要，選擇制備適合涂層是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物高靈敏度分析的關(guān)鍵。溶膠-凝膠法具有操作簡單、涂層厚度均一、熱穩(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來制備SPME涂層的熱門方法。
　　石墨烯（graphene，G）作為一種新型材料，由于其獨(dú)特的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)，具有超

2、高的比表面積，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，硬度強(qiáng)，吸附能力強(qiáng)等性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能電池、各類傳感器、分析檢測等領(lǐng)域中。本文創(chuàng)造性設(shè)計(jì)、制備并表征了分段式多功能石墨烯類SPME涂層纖維，上段為溶膠凝膠石墨烯涂層，下段為溶膠凝膠氧化石墨涂層，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高揮發(fā)性和低揮發(fā)性的各類物質(zhì)分析檢測。
　　本研究首先采用溶膠-凝膠法制備石墨烯 SPME涂層纖維，用紅外、X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡對(duì)其進(jìn)行表征，結(jié)果顯示涂層約為10-11μm，涂覆均勻。然后，

3、建立石墨烯 SPME/氣相色譜法對(duì)水樣中的2,4-二氯酚，4-氯-3-甲基苯酚，2,4-二硝基酚，4-硝基酚，雙酚A五種苯酚類物質(zhì)進(jìn)行分析檢測。對(duì)萃取涂層、樣品體積、加鹽量、萃取溫度、萃取時(shí)間和解吸時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示：以G涂層為萃取涂層，樣品體積為10.00 mL，加鹽量為3.5 g，萃取溫度為40℃，萃取時(shí)間為40 min，解吸時(shí)間為5 min為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件。在該測定條件下，各苯酚類物質(zhì)在0.5-5μg/mL濃度范圍內(nèi)呈良好的線性

4、關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均在0.998以上；在0.5μg/mL、1μg/mL和2.5μg/mL添加水平，5種苯酚類物質(zhì)的平均回收率分別在81.5％-89.4％、90.4％-96.9％和92.5％-99.4％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別在9.03％-12.70％、6.29％-9.82％和4.37％-6.51％。且石墨烯SPME涂層纖維具有較長的使用壽命、良好的穩(wěn)定性和耐磨性，使用300次以上，有良好的應(yīng)用前景。
　　在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用溶膠-凝

5、膠法設(shè)計(jì)并制備分段式多功能石墨烯類SPME涂層纖維，用場發(fā)射掃描電鏡對(duì)其進(jìn)行表征，結(jié)果顯示涂層約為10-11μm，涂覆均勻。然后，建立氧化石墨-石墨烯分段式多功能SPME/氣相色譜質(zhì)譜法，設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)萃取溫度、萃取時(shí)間、鹽濃度、解吸時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示：最優(yōu)組合為萃取溫度45℃，萃取時(shí)間20 min，鹽濃度20％，解吸時(shí)間5 min。最后，將分段式多功能石墨烯類SPME涂層纖維用于檢測紅酒中不同揮發(fā)性的污染物——三氯苯甲醚（TCA）

6、和鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），利用石墨烯涂層頂空吸附TCA，氧化石墨涂層直接浸入樣品溶液吸附DBP，結(jié)果顯示兩種物質(zhì)在1-250 ng/L濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)范圍為0.9950-0.9979，檢出限均為0.3 ng/L，均低于文獻(xiàn)報(bào)道。TCA和DBP平均回收率均在96％以上，而相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均低于8％，且此分段式多功能石墨烯類SPME涂層纖維具有較長的使用壽命、良好的穩(wěn)定性和耐磨性，使用250次以上，實(shí)現(xiàn)了高揮發(fā)性和低揮