Page 93 - 《精细化工》2023年第1期
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第 1 期                   张金颐,等: P(NVP-DVB)的改性及其检测水中双酚 A 的应用                                ·85·


            苯环可被认为是 π-受体;另一方面,—OH 作为给                          剂提高了近 32%,且重现性优异,有良好的应用前景。
            电子基团使 BPA 中的苯环富电子,因此,BPA 可通
                                                               3   结论
            过 π-π 电子给体-受体作用机制吸附到 P(NVP-DVB-
            苯胺)上,在两种综合作用下增强了吸附剂发挥极性                                采用两步法制备胺功能化 P(NVP-DVB)。第 1
            相互作用从而吸附 BPA,同时,P(NVP-DVB-苯胺)                      步氯甲基化反应中,以盐酸和多聚甲醛为氯甲基化
            表面可产生阴离子交换位,与在水溶液中 BPA 解离                          试剂,通过考察不同催化剂、时间及温度对制备中
            的阴离子产生静电力,促进了对 BPA 的吸附                  [31] 。综    间体 P(NVP-DVB-CH 2 Cl)的影响,得到最优反应条
            上,P(NVP-DVB-苯胺)对 BPA 发挥极性和离子相互                     件:ZnCl 2 为催化剂、n(HCl)∶n〔(CH 2O) n〕∶n(催化
            作用效果最佳,使目标化合物更容易被吸附。                               剂)=1∶1∶1,反应温度 80  ℃、氯化时间 3 h,制得
            2.3    实际样品分析                                      的中间体为完整球形,氯含量可达 11.14%;第 2 步
                 为进一步验证所建立方法的可行性,对生活用                          胺功能化反应中,对中间体 P(NVP-DVB-CH 2 Cl)接
            水进行检测。以实验室的自来水为实际水样,                               枝了苯胺、三乙胺、二乙胺、吗啉和哌嗪,制得胺
            P(NVP-DVB-苯胺)为吸附剂,按 1.3.3 节方法评价胺                   功能化 P(NVP- DVB),并将其用于 SPE-HPLC 方法
                                                               中检测水中 BPA,结果表明,P(NVP-DVB-苯胺)形
            功能化 P(NVP-DVB)样品的检测效果,结果见表 7。
                 由表 7 可以看出,样品测试 3 次的加标回收率                      貌和内部结构均较好,平均孔径为 8.59 nm,比表面
                                                                            2
                                                               积为 590.36 m /g,检测纯净水中 BPA 的回收率为
            为 89.25%~96.20%,RSD 为 3.76%,表明此法准确
                                                               99.65%,与原料 P(NVP-DVB)相比有了很大的提高,
            度较高,可用于实际水样 BPA 的分析。与 2.2 节中
                                                               且实验重复性较好,其在实际水样测试中也表现较
            的模拟水样相比,加标回收率有一定程度的降低,
                                                               好,并且其回收率比商业吸附剂 PXA 提高了近
            表明自来水中存在的离子或化合物会对 BPA 的检测
                                                               32%,极大地提高了对 BPA 的选择性。
            产生影响,但与标准溶液的色谱图比,实际样品测
                                                                   该胺功能化方法成本低、功能化程度好、选择
            得的 BPA 目标峰不受其他峰干扰,且经过本法处理
                                                               性吸附能力强,对环境的污染相对较小,为水中 BPA
            后的 BPA 得到有效富集。                                     的检测提供了新的解决方案。

            表 7   实际水样中 BPA 的回收率和相对标准偏差(n=3)                   参考文献:
            Table 7    Recovery rate and relative standard deviation of
                    BPA in actual water samples (n=3)          [1]   DU P R (杜鹏瑞), DU R (杜睿), REN W S (任伟珊). Research
                                                                   progress  on toxic effects and mechanisms of urban atmospheric
                 实际 BPA 质量 BPA 加标 加标 BPA 质量 回收                     particulate matter[J]. Chinese Environmental Science (中国环境科
             样品                                      RSD/%         学), 2016, 36(9): 2815-2827.
                  浓度/(μg/L)   量/(μg/L)   浓度/(μg/L)   率/%
                                                               [2]   ZHANG Y (张莹), YU  E Q (余恩其), YU  Z M (俞朱敏),  et al.
              1       0        20      17.85    89.25              Determination of bisphenol A in food contact materials by HPLC[J].
              2       0        20      18.67    93.35  3.76        Chemical Management (化工管理), 2021, (20): 58-59.
                                                               [3]   SUN Z (孙震), GUO Z L (郭铮蕾), LIU L (刘莉), et al. Research
              3       0        20      19.24    96.20              progress of domestic and foreign control regulations and detection
                                                                   methods for bisphenol A[J]. China Port Science and Technology (中
            2.4   与商用吸附剂性能对比                                       国口岸科学技术), 2022, 4(2): 38-44.
                                                               [4]  ZHOU L  (周丽), LI H T (李海涛).  Preparation and application of
                 为进一步评价 P(NVP-DVB-苯胺)的吸附性能,                        poly-NVP-DVB monodisperse copolymer microspheres[J]. Guangdong
                                                                   Chemical Industry (广东化工), 2016, 43(20): 80-82.
            将其和商用 P(NVP-DVB)(原料)、PXA 的吸附能力                     [5]   BAO J M (包建民), XIE D (谢丹), SUN C H (孙超慧),  et al.
            进行对比,按 1.3.3 节评价实验进行测试,结果见表 8。                         Preparation of a hydrophilic-lipophilic composite solid phase extraction
                                                                   filler and its application in food safety testing[J]. Chromatography
                                                                   (色谱), 2013, 31(9): 825-830.
             表 8   胺功能化吸附剂与商业吸附剂的性能对比(n=3)                     [6]   CHEN Z (陈占), XIONG J C (熊俊超), ZHU G D (朱广东).
            Table 8    Performance comparison of amine functionalized   Preparation of ultra-low molecular weight and ultra-low residue
                    adsorbents and commercial adsorbents (n=3)     monomeric N-vinyl pyrrolidone[J]. Fine and Specialty Chemicals (精
                                                                   细与专用化学品), 2017, 25(8): 41-46.
                           实际 BPA  BPA 加  加标 BPA   回收          [7]   DU X (杜昕), XU L (徐林), XIE X M (解希铭), et al. Seed-soluble
                  名称        质量浓     标量/   质量浓    率/%  RSD/         polymerization preparation  single dispersed polystyrene magnetic
                                                       %
                                                                   microspheres[J]. Petrochemicals (石油化工), 2014, 43(1): 87-90.
                           度/(μg/L)   (μg/L)  度/(μg/L)         [8]   LIU X G (刘旭光), XIN M H (辛梅华), LI M C (李明春),  et al.
            P(NVP-DVB-苯胺)     0      20    19.93  99.65  1.96      Preparation and properties of chitosan/N-vinylpyrrolidone graft
                                                                   copolymer[J]. Chemical Industry and Engineering Progress (化工进
            原料                0      20    15.37  76.85  6.20
                                                                   展), 2020, 39(9): 3535-3542.
            PXA               0      20    15.12  75.60  3.20  [9]   KARKI I, LI P, VIK E C, et al. Absorption properties of monolithic
                                                                   poly(divinylbenzene-co-N-vinylpyrrolidone) over a wide range of
                 从表 8 可以看出,商用 PXA 和 P(NVP-DVB)                     monomer ratios[J]. Reactive  and Functional Polymers, 2021, 163:
                                                                   104887.
            的回收率均 低于 80% ,回收效果 并不好,而                           [10]  LI G R (李根容),  YU W Q (余文琴), XIAO Z J (肖昭竞), et al.
                                                                   Determination  of  6 kinds of phenolic compounds residues in
            P(NVP-DVB-苯胺)的回收率为 99.65%,比商用吸附                        vegetables by SPE-GC/MS[J]. Food  Industry (食品工业), 2021,
   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98