Page 93 - 《精细化工》2023年第1期
P. 93
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,