微孔有机网络材料的合成方法及其在样品前处理中的应用进展

样品前处理是色谱分析中必不可少的环节。固相萃取是一类应用广泛的前处理方法,吸附剂的优劣直接影响萃取过程对目标化合物的吸附和富集效率,并影响前处理及后续分析方法的灵敏度和选择性。因此吸附剂的选择和开发成为一个研究热点。微孔有机网络(microporous organic networks,MONs)是由芳香炔烃和芳香卤化物通过Sonogashira反应合成的一类新型共价有机材料,具有结构可修饰、比表面积大、孔隙率高、合成简单等优点。本文概述了MONs的合成和功能化修饰方法,着重介绍了该材料在样品前处理领域的应用新进展,并对其发展趋势进行了展望。在合成方法方面,MONs材料的制备从回流合成法、溶剂热合成法发展到室温合成法,合成条件趋向于更温和、更高效。在材料功能化修饰方面,引入大分子物质以及氨基、羟基、羧基等活性基团,能增加MONs材料的选择性和作用位点;将MONs与Fe_(3)O_(4)、SiO_(2)、MOFs结合,形成核壳结构MONs,在此基础上进行煅烧和刻蚀,可形成多孔碳结构或空心多层材料。上述功能化修饰的MONs及其复合材料和目标物之间存在多重作用机制(氢键、疏水、静电、π-π相互作用等),因此能实现各类化合物的高效萃取。将MONs作为吸附剂材料应用于固相萃取、固相微萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取等多种前处理方法,结合色谱、色谱-质谱联用等技术,获得了较好的吸附效果和较高的灵敏度,展现了MONs材料在样品前处理领域的应用潜力。

羧基微孔有机网络材料的合成及其对水中苯并三唑类污染物的快速吸附与去除

以富含羧基的反应单体合成了比表面积大、溶剂和热稳定性好的羧基微孔有机网络材料MON-2COOH,开展了其用于快速吸附和去除水中苯并三唑类污染物的研究。通过固体核磁碳谱、N_(2)吸附-解吸、傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜和水接触角实验对所合成的MON-2COOH进行了表征。考察了MON-2COOH吸附1H-苯并三唑(BTri)和5-甲苯基三唑(5-TTri)的吸附等温线、吸附动力学和热力学,以及离子强度、p H值和腐殖酸等对吸附的影响。BTri和5-TTri在MON-2COOH上的吸附符合准二级和Langmuir吸附模型。MON-2COOH在10 min内即可实现对BTri和5-TTri(100 mg·L^(-1))的吸附平衡,最大吸附量分别为251.3、369.0 mg·g^(-1),优于文献报道的大多吸附剂。MON-2COOH还具有良好的可重复使用性和再生性,并成功用于实际水样中BTri和5-TTri的吸附和去除。机理研究表明π-π、疏水和氢键相互作用在吸附过程中起重要作用。该文为设计和合成高效去除苯并三唑类污染物的吸附剂提供了一种新方法,有望促进功能化MONs材料在环境污染物分析和去除中的应用。