【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于分析检测，特别涉及一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、轮胎磨损颗粒(tire wear particles，twp)是由于轮胎胎面与道路之间通过摩擦力和剪切力作用产生的轮胎碎片混合物，通过风、洋流及大气沉降作用广泛迁移到大气、河流、海洋、沉积物和土壤等环境介质中并不断积累。据估算，2021年全球twp释放量高达7.22×109t，最终约有0.22×106～2.2×106t排入海洋环境中，被环境科学家认为是海洋中污染物的重要来源之一。twp在迁移和转化过程中不断浸出大量重金属和有机污染物，其中对苯二胺类防老剂(p-phenylenediamines，ppds)是轮胎加工过程的添加剂，用以抑制橡胶制品的臭氧老化、疲劳老化、热氧老化及金属离子的催化氧化，是目前全球轮胎制造业用量最大的橡胶防老剂品种。伴随上述应用，ppds会随着工业废水、城市径流源源不断释放到环境水中。n-异丙基-n′-苯基对苯二胺(ippd)是过敏性皮炎的致敏原，会引起人体接触性皮炎和职业性湿疹。n-(1,3-二甲基丁基)-n′-苯基对苯二胺(6ppd)暴露降低了斑马鱼胚胎孵化率，导致激素水平和下丘脑-垂体-肾上腺轴相关基因表达改变，造成发育障碍。值得注意的是，2020年首次发现，n-(1,3-二甲基丁基)-n’-苯基对苯二胺醌(6ppd-q)是6ppd在热和臭氧条件下产生的衍生物，对幼年银鲑鱼的半数致死浓度(lc50)为90.82±0.27ng/l，相较于6ppd(lc50，250±60μg/l)，毒性增强高达30
2、目前，环境水中的ppds和ppd-qs的检测方法主要包括液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，lc-ms/ms)和超高效液相色谱-串联质谱法(ultra-high-performance chromatography-tandem mass spectrometry，uhplc-ms/ms)。由于环境水中的ppds和ppd-qs通常处于痕量水平，且水体样品具有多样性，因此在仪器分析前需要前处理环节以达到富集净化的目的。目前环境水中ppds和ppd-qs仅有的前处理方法为液液萃取和基于商品化hlb柱的固相萃取。上述两种方法操作繁琐、耗时，容易造成本就浓度极低的目标物损失而直接影响最终结果的准确性。
3、而磁性固相萃取(magetic solid-phase extraction，mspe)作为一种分离富集领域的革命性技术，是以磁性或可磁化功能性材料作为吸附剂的前处理技术，广泛应用于环境卫生、食品安全和生物医药等领域。该技术无需离心、过滤等操作，仅依靠外部磁铁即可实现目标物与样品溶液的分离；同时，吸附剂分散在溶液中能够与目标物充分接触，扩散距离短，萃取效率高。其中，吸附剂作为mspe的核心，决定了方法的效率和成本。
4、因此，如何提供一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料，直接作为mspe吸附剂，用于简单、快速、高效的分析环境水中ppds和ppd-qs，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料及其制备方法和应用，以至少解决上述一种技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，所述制备方法包括：
3、s1、将fecl3·6h2o和nicl2·6h2o溶于dmf中，超声混合均匀，得到溶液a；
4、s2、将二茂铁二羧酸和pvp溶于dmf中，超声混合均匀，得到溶液b；
5、s3、将所述溶液a和所述溶液b混合均匀，得到溶液c；
6、s4、将所述溶液c转移至高温高压反应釜中，进行反应，得到反应物；
7、s5、对所述反应物进行离心、洗涤、干燥，得到fc-mof；
8、s6、对所述fc-mof进行高温碳化，得到fc-mof@nc，即金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料。
9、在第一方面中，在步骤s4中，所述反应的条件包括：反应温度为120～130℃；反应时间为10～14h。
10、在第一方面中，所述步骤s5对所述反应物进行离心、洗涤、干燥，得到fc-mof，包括以下步骤：对所述反应物进行离心，得到离心产物；采用dmf对所述离心产物进行洗涤三次，得到第一洗涤产物；采用乙醇对所述第一洗涤产物进行洗涤三次，得到第二洗涤产物；将所述第二洗涤产物置于真空干燥箱中烘干，得到fc-mof。
11、在第一方面中，所述烘干的温度为60～80℃。
12、在第一方面中，所述对所述fc-mof进行高温碳化包括：在氩气保护下，将所述fc-mof加热至600～800℃，保温反应1～2h。
13、在第一方面中，所述加热的升温速率为1～2℃/min。
14、本专利技术第二方面提供了一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料，所述金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料采用第一方面所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法制作而成。
15、本专利技术第三方面提供了一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的应用，所述应用包括将二方面所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料应用于检测环境水中ppds和ppd-qs。
16、本专利技术第四方面提供了一种环境水中ppds和ppd-qs的检测方法，所述检测方法包括：
17、采集环境水样品，通过0.45μm的滤膜进行过滤，得到滤液；
18、向100ml所述滤液中加入6mg第二方面所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料，充分震荡3min，施加外部磁场使所述金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料与样品溶液分离，弃去上清液，采用1ml二氯甲烷/acn(8/2，v/v)洗脱3次，合并洗脱液，氮吹浓缩至干，使用0.1ml meoh复溶，经过0.22μm有机滤膜过滤，得到待测液；
19、采用液相色谱-串联质谱对所述待测液进行检测。
20、在第四方面中，所述液相色谱-串联质谱的检测条件包括：液相色谱条件和质谱条件；所述液相色谱条件包括：色谱柱为c18柱；流动相a为0.1％甲酸-水溶液；流动相b为甲醇；梯度洗脱程序为：0～2min时，所述流动相a的体积占30％，所述流动相b的体积占70％；2～10min时，所述流动相a的体积占0％～30％，所述流动相b的体积占30％～100％；进样量为5μl，流速为0.4ml/min，柱温箱温度为30℃；
21、所述质谱条件包括：电喷雾本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述反应的条件包括：反应温度为120～130℃；反应时间为10～14h。
3.根据权利要求2所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5对所述反应物进行离心、洗涤、干燥，得到Fc-MOF，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为60～80℃。
5.根据权利要求4所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述对所述Fc-MOF进行高温碳化包括：
6.根据权利要求5所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述加热的升温速率为1～2℃/min。
7.一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料，其特征在于，所述金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料采用权利要求1-6任意一项所述的金属有机骨架衍生碳
8.一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的应用，其特征在于，所述应用包括将权利要求7所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料应用于检测环境水中PPDs和PPD-Qs。
9.一种环境水中PPDs和PPD-Qs的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
10.根据权利要求9所述的环境水中PPDs和PPD-Qs的检测方法，其特征在于，所述液相色谱-串联质谱的检测条件包括：液相色谱条件和质谱条件；
...【技术特征摘要】
1.一种金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，在步骤s4中，所述反应的条件包括：反应温度为120～130℃；反应时间为10～14h。
3.根据权利要求2所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s5对所述反应物进行离心、洗涤、干燥，得到fc-mof，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为60～80℃。
5.根据权利要求4所述的金属有机骨架衍生碳磁性固相萃取材料的制备方法，其特征在于，所述对所述fc-mof进行高温碳化包括：
6.根据权利要求...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。