3D打印阵列螺旋单立柱芯片,具有层次孔隙结构,用于高通量ICP-MS 稀土元素痕迹分析

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 三维打印 (3DP) 提供了微提取芯片的灵活制造,用于高通量样品预处理.
• 3DP打印机分辨率和材料的限制限制了基于3DP的频道的提取性能.

研究的目的:

• 开发一种新的3D打印阵列单立体微提取芯片 (AMC),用于增强样品预处理.
• 使用3DP技术集成螺旋式微提取通道和流体控制.
• 应用开发的芯片用于使用ICP-MS分析稀土元素 (REEs).

主要方法:

• 一个3DP阵列单立体微提取芯片 (AMC) 的制造,具有26个螺旋式微提取通道和52个气体.
• 使用液晶显示技术的3DP,可以在柔性树脂和刚性树脂之间切换.
• 在高内部相皮克林乳液的现场聚合,使用含有碳烯的共价有机框架 (COF) 作为乳化剂和稳定剂,以创建层次性的多孔单体柱.
• 在线合3DP-AMC与感应合等离子体质谱 (ICP-MS) 进行分析.

主要成果:

• 开发的3DP-AMC表现出每小时30个样本的高样本吞吐量.
• 实现了REEs的宽线性范围 (0.001-50μg L-1) 和低检测极限 (0.3-0.8 ng L-1).
• 证明了良好的精度,相对标准偏差在2.7%至9.4%之间.

结论:

• 新的3DP-AMC,具有螺旋道和基于COF的单立柱,显著改善了质量转移,以实现高效的吸附和脱附.
• 开发的在线合方法为分析复杂环境矩阵中的痕迹/超痕迹REEs提供了一个灵敏而强大的平台.
• 这种方法显示了环境监测和稀土元素分析的巨大潜力.