一種石墨烯微球固相萃取劑的制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固相萃取劑的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種以石墨烯微球?yàn)楣滔噍?取劑的制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石墨烯（Graphene)，是一種由碳原子以Sp2雜化軌道組成的六角型呈蜂巢晶格的 新型二維平面材料，特殊的單原子層結(jié)構(gòu)決定了其豐富和新奇的物理性質(zhì)。導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá) 5300W/m ·Κ，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子迀移率超過15000cm2/V · s，碳原子的排 列與石墨單元子層排列相同。石墨烯目前是世界上已知材料中最薄的，厚度只有〇.335nm。 它還具有分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)、量子霍爾鐵磁性和零載流子濃度極限下的最小量子電導(dǎo)率等 一系列性質(zhì)。在過去幾年中，石墨烯已經(jīng)成為了材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003] 固相萃取（Solid Phase Extraction)，利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化 合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離 和富集目標(biāo)化合物的目的。一般包括四個(gè)步驟，第一：活化，先用的溶劑沖洗小柱或用5~ IOml溶劑沖洗濾膜，一般用甲醇或水；第二：上樣，含有樣品的溶液通過固相萃取柱，流速 不宜太快，一般在lml/min ;第三，淋洗，在淋洗液中加入少量有機(jī)溶劑或無機(jī)鹽，去除雜 質(zhì)；第四，洗脫，用5~IOml洗脫能力較強(qiáng)溶劑進(jìn)行洗脫。若需較高靈敏度，則可先將洗脫 液揮干后，再用流動(dòng)相重組殘留物后進(jìn)樣。
[0004] 而本發(fā)明制備的石墨烯微球用做固相萃取劑，不僅能發(fā)揮石墨烯具有超大的表面 積（理論值2630m2/g)、合成方法簡(jiǎn)單易于規(guī)模放大、大的JT共輒結(jié)構(gòu)能與含有芳香環(huán)的 有機(jī)物發(fā)生較強(qiáng)的JT-JT堆積作用和易于鍵合其它分離載體材料的優(yōu)勢(shì)，還能發(fā)揮固相萃 取操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、吸附容量大、易于檢測(cè)器聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。因此，特別適合于作為分離介 質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種以石墨烯微球?yàn)楣滔噍腿┑闹苽浞椒?和使用方法。該方法快速、簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)條件溫和，提取2-氯酚效率高，吸附容量大、易于檢測(cè) 器聯(lián)用。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種石墨烯微球固相萃取劑的制備方法， 其特征在于，包括：
[0007] 步驟1 :配制氧化石墨烯溶液，在室溫下攪拌5-15小時(shí)，超聲波振蕩5-10小時(shí)，得 到氧化石墨烯分散液；
[0008] 步驟2 :將氧化石墨烯分散液置于連接有石英管的超聲霧化器內(nèi)，使其超聲霧化 成氣溶膠液滴，在霧化器氣流和抽濾真空栗驅(qū)動(dòng)下通過加熱到400°C~450°C的石英管后， 用PTFE濾膜收集，干燥后，即得石墨烯微球固相萃取劑。
[0009] 優(yōu)選地，所述的步驟1中氧化石墨稀溶液的質(zhì)量濃度為5wt%~6wt%。
[0010] 優(yōu)選地，所述的步驟2中PTFE濾膜的孔徑為0. 05 μ m-o. 1 μ m。
[0011] 優(yōu)選地，所述的步驟I中的超聲霧化的溫度為20-30°C，超聲時(shí)間為20~24h，超 聲波頻率為I. 7MHz~2. 1MHz。
[0012] 優(yōu)選地，所述的干燥步驟包括：室溫下干燥l_5h，然后放入真空干燥器中60-90°C 干燥 12-36h。
[0013] 優(yōu)選地，所述的石墨稀微球固相萃取劑的粒徑1 μπι~2 μπι。
[0014] 本發(fā)明還提供了上述的石墨烯微球固相萃取劑的使用方法，其特征在于，包括：
[0015] 步驟1 :將石墨烯微球固相萃取劑加入固相萃取柱，分別用甲醇和去離子水淋洗 柱體進(jìn)行活化處理，控制流速為I. 〇ml/min~I. 5ml/min ;
[0016] 步驟2 :將含有2-氯苯酚的樣品溶液通過固相萃取柱，控制流速為0. 8ml/min~ 1.0 ml/min，并用甲醇溶液淋洗，真空栗抽至進(jìn)干，用3~5ml堿性甲醇溶液洗脫，收集洗脫 液，用氮吹儀吹干，用甲醇定容，用針頭濾膜過濾后，用紫外分光光度計(jì)測(cè)定洗脫液的吸光 度。
[0017] 優(yōu)選地，所述的步驟1中的固相萃取柱的體積為3ml，甲醇與去離子水的體積比為 1 ： Io
[0018] 優(yōu)選地，所述的步驟1和步驟2中的甲醇為HPLC級(jí)。
[0019] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的甲醇溶液的的體積百分比為10%~15%，堿性甲醇溶 液由氫氧化鈉溶液和甲醇以體積比1 : 30~1 : 35配制而成，氫氧化鈉溶液的濃度為 L Omol/L-l· 5mol/L〇
[0020] 優(yōu)選地，所述的步驟2中的洗脫時(shí)間0. 5~1.0 h，氮吹儀控制溫度40~45°C，定 容體積為1.0 ml~I. 5ml。
[0021] 優(yōu)選地，所述的針頭濾膜的孔徑0. 20 μ m~0. 22 μ m。
[0022] 優(yōu)選地，所述的紫外分光光度計(jì)的測(cè)定波長(zhǎng)為279nm~281nm。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0024] (1)石墨烯微球制備簡(jiǎn)單，具有超高的比表面積，能與含有芳香環(huán)的有機(jī)物發(fā)生較 強(qiáng)的JI-Ji堆積作用，吸附能力強(qiáng)，富集效率高，應(yīng)用潛力大，能夠快速、簡(jiǎn)便、高效的從反 應(yīng)體系中萃取分離出2-氯苯酚，由于其制備過程簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程溫和，可回收反復(fù)使用，能 夠有效的降低生產(chǎn)成本，適用于規(guī)模化生產(chǎn)。
[0025] (2)固相萃取操作簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，易于檢測(cè)器聯(lián)用，提高儀器的檢測(cè)限。
[0026] (3)固相萃取柱可以定量地重復(fù)前處理過程，現(xiàn)場(chǎng)處理，有機(jī)試劑消耗量的減少。
【附圖說明】
[0027] 圖1為固相萃取劑石墨烯微球電鏡照片。
[0028] 圖2為利用石墨烯微球?yàn)楣滔噍腿┪?-氯苯酚的吸附洗脫曲線。
[0029] 圖3為以石墨烯微球?yàn)檩腿┕滔嘈≈陀眯詫?shí)驗(yàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的 范圍。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] -種石墨烯微球固相萃取劑的制備方法，具體步驟為：
[0033] 步驟1 :配制質(zhì)量濃度為6wt %的氧化石墨烯溶液，在室溫下攪拌10小時(shí)，轉(zhuǎn)速為 llOOr/min，使固態(tài)石墨烯充分分散；將所得溶