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《質(zhì)子酸摻雜聚苯胺固相微萃取涂層的電化學(xué)制備及其萃取性能.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第38卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)研究簡(jiǎn)報(bào)第6期2010年6月ChineseJournalofAnalyticalChemistry897—9O1DOI:10.3724/SP.J.1096.2010.00897質(zhì)子酸摻雜聚苯胺固相微萃取涂層的電化學(xué)制備及其萃取性能趙發(fā)瓊杜維王娟曾百肇(武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院,武漢430072)(湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研究中心,武漢430051)摘要考察了質(zhì)子酸種類對(duì)電聚合聚苯胺涂層微觀結(jié)構(gòu)和萃取性能的影響。在含0.1~0.2mol/L苯胺的HSO,HC1,HNO,,HC10及HPO溶液中,
2、用循環(huán)伏安法在鉑絲表面聚合得到摻雜不同質(zhì)子酸的聚苯胺固相微_葶取頭。用掃描電鏡對(duì)所得萃取頭的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;往優(yōu)化條件(0.35g/mLNaC1,50℃萃取30rain)下,以7種芳環(huán)化合物為模擬分析物,用氣相色譜法測(cè)試其葦取性能。結(jié)果表明:存HNO,和HCIO溶液中聚合得到的聚苯胺涂層具有均勻的多孔結(jié)構(gòu)、平滑的膜表面和較高的=葦取效率,適于芳環(huán)化合物的高效蒂取。關(guān)鍵詞聚苯胺;崮相微萃??;質(zhì)子酸;循環(huán)伏安法;氣相色譜1引言2003年,Djozan等率先將電化學(xué)法合成的聚苯胺(PANI)膜用于污水中苯酚和4一氯苯酚的固相微萃取(SPME)。
3、自此之后,PANI類SPME涂層的研究和應(yīng)用日趨廣泛,現(xiàn)已成功用于芳香胺、多環(huán)芳烴、脂肪醇j、酚類化合物~、多氯聯(lián)苯、酞酸酯嘰和苯系物等化合物的高效萃取。PANI的電聚合過(guò)程伴隨質(zhì)子酸摻雜,因此PANI的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能等與酸根離子類型有關(guān)¨。然而,在PANI萃取頭的電化學(xué)制備中,質(zhì)子酸類型對(duì)PANI萃取性能的影響研究甚少,電聚合大多直接在經(jīng)典的H,s0溶液中進(jìn)行?’“。為了考察質(zhì)子酸類型對(duì)摻雜態(tài)PANI微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響,從而優(yōu)化制備條件,本研究以Pt絲為工作電極,用循環(huán)伏安法在不同的無(wú)機(jī)酸溶液中聚合得到納米多孑L結(jié)構(gòu)的PANI涂層
4、,以掃描電鏡和氣相色譜法等對(duì)不同摻雜態(tài)PANI的表面形貌及萃取性能進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)在HNO和HC10介質(zhì)中合成的PANI的萃取效率和耐龜裂性明顯優(yōu)于經(jīng)典HSO溶液中得到的PANI。2實(shí)驗(yàn)部分2.1儀器與試劑CHI660A電化學(xué)工作站(上海辰華儀器有限公司);三電極系統(tǒng):鉑絲(Pt,1.7cmx280txmO.D.)為工作電極,鉑棒(2.5cmx0.1CInO.D.)為對(duì)電極,飽和甘汞為參比電極;Quanta一200掃描電子顯微鏡(SEM,荷蘭FEI公司)。SP.6890A型氣相色譜儀(山東魯南瑞虹化工儀器有限公司);N2000色譜工作站(浙
5、江大學(xué)智達(dá)信息工程有限公司);sE一54毛細(xì)管柱(30mx0.25m,0.25m,蘭州中科安泰分析科技有限責(zé)任公司);85—2A磁力攪拌器(金壇市榮華儀器制造有限公司);KS一1200超聲波清洗儀(寧波海署科生超生設(shè)備有限公司);1ILL微量進(jìn)樣器(上海高鴿工貿(mào)有限公司)。自制固相微萃取手柄。氯苯(CB)、1,2.二氯苯(1,2-DCB)、甲苯(MB)、間二甲苯(1,3一DMB)、1,3,5一三甲苯(1,3,5-TMB)、2一氯苯酚(2CP)、3一甲基苯酚(3MP)以及苯胺(AND均為分析純(上海國(guó)藥集團(tuán));苯胺使用前經(jīng)減壓蒸餾純化。實(shí)驗(yàn)用
6、水為去離子水,其它試劑均為分析純。模擬分析物標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:準(zhǔn)確稱取適量上述7種芳環(huán)化合物,用甲醇溶解并定容至10mL,各物質(zhì)的濃度為1g/L,此溶液置于冰箱(4℃)中保存。每次分析時(shí)取適量標(biāo)樣于萃取瓶中,加10mL水和2009-08-31收稿;2009—12—25接受本文系國(guó)家自然科學(xué)基金(No.20975078)資助項(xiàng)目$E—mail:fqzhao@whu.edu.cn898分析化學(xué)第38卷適量NaC1,得工作液。為防止玻璃內(nèi)壁的吸附,玻璃萃取瓶和容量瓶在使用前均經(jīng)酸化和硅烷化處理。2.2色譜條件氣化室溫度230℃;檢測(cè)器溫度250℃;
7、柱箱溫度60qC保持1rain,然后以8~C/min的速率程升至180℃,保持3min。N,作載氣,線速12~15Cll~S。2.3PANI涂層的電化學(xué)制備及萃取頭的老化Pf絲使用前用5.0mol/LHNO和丙酮依次超聲清洗15IniI1,最后用去離子水清洗并晾干。在一定濃度苯胺單體的無(wú)機(jī)酸介質(zhì)中,以50mV/s的掃速在一0.1~0.9V電位區(qū)間內(nèi)循環(huán)掃描,直至Pt絲工作電極表面沉積上所需厚度的PANI膜。將不同無(wú)機(jī)酸溶液中聚合得到的PANI涂層分別記為:PANI/H2SO,PANI/HC1,PANI/HNO,PANI/HCIO。和PANI
8、/HPO。將所得萃取頭用去離子水洗凈,室溫干燥24h后,將此萃取頭用高溫環(huán)氧樹(shù)脂膠粘在自制固相微萃取手柄上,待粘膠固化后置于氣相色譜氣化室進(jìn)行老化:90qC老化30rain,25