Construction of ZIF-8 Composite Coating on Nichrome Alloy Substrate and Its Microextraction Performance for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Environmental Water

HUO Cai-xia; LIU Hai-xia; LIU Fang; LIANG Min-juan; ZHANG Lin-he

doi:10.12452/j.fxcsxb.25070601

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Construction of ZIF-8 Composite Coating on Nichrome Alloy Substrate and Its Microextraction Performance for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Environmental Water

Scientific Papers | 更新时间：2025-12-03

- Construction of ZIF-8 Composite Coating on Nichrome Alloy Substrate and Its Microextraction Performance for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Environmental Water
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 12, Pages: 2470-2477(2025)
- 作者机构：
  
  1.兰州城市学院化学工程学院，甘肃兰州 730070
  2.“城市环境污染控制”甘肃省高校省级重点实验室，甘肃兰州 730070
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25070601
  CLC： O657.7;X132
- Received：06 July 2025，
  
  Revised：2025-09-28，
  
  Accepted：28 September 2025，
  
  Published Online：03 November 2025，
  
  Published：15 December 2025
- 稿件说明：
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霍彩霞,刘海霞,刘芳,梁敏娟,张林河.镍铬基体上ZIF-8复合涂层的构筑及其对环境水体中多环芳烃的微萃取性能研究[J].分析测试学报,2025,44(12):2470-2477.

HUO Cai-xia,LIU Hai-xia,LIU Fang,LIANG Min-juan,ZHANG Lin-he.Construction of ZIF-8 Composite Coating on Nichrome Alloy Substrate and Its Microextraction Performance for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Environmental Water[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(12):2470-2477.
霍彩霞,刘海霞,刘芳,梁敏娟,张林河.镍铬基体上ZIF-8复合涂层的构筑及其对环境水体中多环芳烃的微萃取性能研究[J].分析测试学报,2025,44(12):2470-2477. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25070601.

HUO Cai-xia,LIU Hai-xia,LIU Fang,LIANG Min-juan,ZHANG Lin-he.Construction of ZIF-8 Composite Coating on Nichrome Alloy Substrate and Its Microextraction Performance for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Environmental Water[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(12):2470-2477. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25070601.

摘要

开发了一种新型固相微萃取纤维（SPME），该纤维以机械强度高、柔韧性强、抗蚀性好且热稳定性优异的镍铬合金（NiCr）丝为基体，通过原位生长法可控地制备了镍铬层状双氢氧化物纳米片（NiCr LDHs NSs）涂层，再利用其表面丰富的活性位点，成功将沸石咪唑骨架材料（ZIF-8）负载于NiCr LDHs NSs上，最终得到ZIF-8功能化复合涂层纤维（NiCr@NiCr LDHs NSs@ZIF-8）。该纤维与高效液相色谱（HPLC）联用，成功应用于环境水体中多环芳烃（PAHs）的高灵敏检测。优化了溶液pH值、离子强度、萃取温度、搅拌速率、萃取时间以及解吸时间对萃取效率的影响。结果表明，所建方法对6种PAHs表现出较宽的线性范围（0.05~200 μg·L

-1

），良好的线性关系（

≥0.993 7），较低的检出限（0.004~0.117 μg·L

-1

）和定量下限（0.013~0.386 μg·L

-1

），单根纤维在日内和日间的相对标准偏差（RSD）分别为3.7%~4.6%和3.8%~5.7%，不同批次纤维的RSD为5.1%~6.7%。实际样品的加标回收率为82.0%~112%，RSD为4.0%~7.0%（

=3）。该方法制备简单、快速、回收率高，可应用于环境水体中PAHs的富集检测。

Abstract

Nichrome（NiCr） wire with strong mechanical properties，excellent flexibility，good corrosion resistance and high thermal stability was selected as a promising fiber substrate

to replace the fragile fused-silica counterpart. The NiCr layered double hydroxide nanosheets（NiCr LDHs NSs） were in situ grown on the NiCr fiber substrate.Then，ZIF-8 was successfully loaded onto NiCr LDHs NSs by in situ growth due to the abundant active sites on the surface of NiCr LDHs NSs. Subsequently the extraction performance of the NiCr@NiCr LDHs NSs@ZIF-8 fiber was evaluated combined with HPLC method by using typical aromatic compounds PAHs，as model analytes. A series of experimental parameters including pH，ion strength，extraction temperature，stirring rate，extraction time and desorption time were optimized. Under the optimized conditions，the proposed method presented good determination coefficients（

≥0.993 7），wide linear ranges（0.05-200 μg·L

-1

），low LODs（0.004-0.117 μg·L

-1

） and LOQs（0.013-0.386 μg·L

-1

）. In addition，RSDs of the proposed method with a single fiber for intra-day and inter-day analyses were 3.7%-4.6% and 3.8%-5.7%，respectively. RSDs of the proposed method with different fibers constructed in different batches were 5.1%-6.7%. In the case of real samples analyses，the spiked recoveries were 82.0%-112% with RSDs of 4.0%-7.0%（

=3）. The results show that this method can be successfully applied to the accurate and highly sensitive detection of PAHs in actual environmental water samples.

关键词

Keywords

references

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