Herstellung einer ZIF-8-Kompositbeschichtung auf NiCr-Matrix und Untersuchung der Mikroextraktionsleistung bei polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in Umweltwasser
Es wurde eine neuartige Faser für die feste-Phasen-Mikroextraktion (SPME) entwickelt, deren Trägersubstrat ein Nickelkromlegierungsdraht (NiCr) mit hoher mechanischer Festigkeit, guter Flexibilität, Korrosionsbeständigkeit und exzellenter thermischer Stabilität ist. Durch ein kontrolliertes In-situ-Wachstumsverfahren wurde eine Beschichtung aus schichtartigen doppelten Hydroxid-Nanosheets aus NiCr (NiCr LDHs NSs) hergestellt. Anschließend wurde mit Hilfe der oberflächenreichen aktiven Stellen das Zeolithemimidazolatgerüst-Material (ZIF-8) auf NiCr LDHs NSs geladen, wodurch eine ZIF-8-funktionalisierte Kompositbeschichtungsfaser (NiCr@NiCr LDHs NSs@ZIF-8) erhalten wurde. Diese Faser wurde erfolgreich in Kombination mit der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) bei der hochempfindlichen Detektion von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAHs) in Umweltwasser angewandt. Die Einflüsse von pH-Wert, Ionenstärke, Extraktionstemperatur, Rührgeschwindigkeit, Extraktionszeit und Desorptionszeit auf die Extraktionseffizienz wurden optimiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die entwickelte Methode einen breiten linearen Bereich (0,05~200 μg·L-1) für 6 Arten von PAHs, eine gute Linearisierung (r2≥0,9937), niedrige Nachweisgrenzen (0,004~0,117 μg·L-1) sowie Quantifizierungsgrenzen (0,013~0,386 μg·L-1) aufweist, mit relativen Standardabweichungen (RSD) für einzelne Fasern innerhalb eines Tages und zwischen Tagen von 3,7%~4,6% und 3,8%~5,7% sowie einem RSD von 5,1%~6,7% für Fasern verschiedener Chargen. Die Wiederfindungsrate bei Zugabe eines Standards in reale Proben lag bei 82,0%~112%, mit einem RSD von 4,0%~7,0% (n=3). Die Methode ist einfach, schnell und mit hoher Wiederfindungsrate und eignet sich zur Anreicherung und Bestimmung von PAHs in Umweltwasser.