趙汝松：基于若干新材料的環境樣品前處理技術

山東省分析測試中心 趙汝松老師

　　2014年8月29日第三屆環渤海色譜質譜學術報告會在天津市萬源龍順莊園農業博覽館順利召開。大會邀請到多位色譜質譜屆專家學者做了精彩的報告。來自山東省分析測試中心的趙汝松老師帶來了題為《基于若干新材料的環境樣品前處理技術》的報告。

　　趙汝松老師表示隨著分析物濃度越來越低和樣品基質越來越復雜的情況下，使用這些儀器直接進行測定是十分困難的。樣品前處理已成為制約這類污染物快速分析的瓶頸，它制約著相關學科的快速發展。傳統的萃取方法手續繁瑣、費時，簡單微型化的樣品前處理技術是當代環境分析發展的必然趨勢。

　　基于若干新材料的環境樣品前處理技術包括竹炭為吸附劑的固相（微）萃取技術、MOFs為吸附劑的固相微萃取技術、離子液體為萃取溶劑的分散液液微萃取技術和MWNTs（多壁碳納米管）為吸附劑的固相萃取-分散液液微萃取技術。

吸附劑的固相（微）萃取技術

　　趙汝松老師表示竹炭是一種新型的功能型材料，近年來為環境化學家所關注。具有洋蔥狀富勒烯和展開的碳納米管結構；易再生、穩定性高、經濟耐用；具有極性基團；比表面大；吸附性能高；價格低廉等特點。

　　竹炭固相（微）萃取與普通木炭和活性炭不同,竹炭中的碳原子有多種存在形式：

　　1、不連有雜原子的主體碳原子和不連有雜原子的無序碳原子。

　　2、氧與碳原子以單鍵形式相連結的碳原子。

　　3、氧與碳原子以雙鍵形式相連結的碳原子。

　　4、以O=C-O鍵合形式存在的碳原子。

　　5、氧與碳原子以C-O-C=形式相連結的碳原子

MOFs為吸附劑的固相微萃取技術

　　趙汝松老師表示由于MOFs 具有合成方法靈活、比表面積大、種類和性質多樣、孔和晶體尺寸可調和熱穩定性好等優點, 目前MOFs 在氣體儲存、催化、傳感、藥物傳輸、成像、吸附和分離等領域得到了廣泛應用。MOFs 特獨的結構特征和優異的性能也已在分析化學中顯示出良好的應用潛力, 特別是在環境樣品前處理方面。

離子液體為萃取溶劑的分散液液微萃取技術

　　離子液體—分散液液微萃取技術是采用離子液體如[CnMIM][PF6] (n= 4, 6, 8) 等為萃取溶劑，采用甲醇、乙腈或丙酮等進行分散的新型分散微萃取新技術。這種技術使用一種綠色溶劑離子液體代替有毒有機溶劑作為萃取溶劑。

　　離子液體/離子液體分散液相微萃取是在水溶液中，疏水性的離子液體（萃取溶劑）在水溶性離子液體（分散溶劑）的分散作用下可以進入到水溶液中，通過離心作用，疏水性的離子液體又可以聚集成溶劑液滴。此過程可以實現環境水樣中污染物的分離與富集。

MWNTs為吸附劑的固相萃取-分散液液微萃取技術

　　趙汝松老師介紹到碳納米管（carbon nanotubes, CNT) 是化學及材料科學研究領域繼C60富勒烯以后的另一個重要新型的碳質材料，根據其管壁結構中碳原子層數的不同分為多壁碳納米管和單壁碳納米管。碳納米管擁有的化學結構使其具有獨特的性質：機械性能、電子性能、 化學性質和比表面積大等。