新型石墨烯复合纳米材料的制备及其在一些污染物残留分析中的应用

地区:上海市 宝山区

关键词:河北农业大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004439

成果描述:

项目所属科学技术领域:化学。主要研究内容及发现点:该项目为河北省自然科学基金、河北省高等学校科学技术研究资助项目。主要研究内容是制备新型石墨烯纳米复合材料,构建磁性固相萃取、液相微萃取等新型样品前处理技术,通过大量实验的探索、研究与优化,建立了省时高效的检测食品和环境样品中痕量污染物残留的高灵敏度色谱分析技术体系,为保障食品安全、加强环境污染监控提供了有力的理论和方法支持,解决了传统样品前处理方法普遍存在的操作繁琐耗时、使用大量有机溶剂、复杂基质影响等问题。该项目的主要发现点如下:采用原位共沉淀法制备了磁性石墨烯纳米粒子,将其应用于磁性固相萃取技术中,建立了环境、食品中烟碱、酰胺类农药等多种污染物的快速、灵敏、高效的测定方法,实现了较高的萃取效率和富集倍率。为提高磁性纳米粒子的稳定性,首次将石墨烯接枝于SiO<,2>涂层的Fe<,3>O<,4>表面,制备了核壳型磁性石墨烯纳米材料(Fe<,3>O<,4>@SiO<,2>-G),成功应用于环境水样和食品中酞酸酯、拟除虫菊酯等残留的检测。采用水热一锅法制备了磁性石墨烯材料,与化学共沉淀法相比,采用水热法所得磁性材料颗粒更均匀,同时具有较大的比表面积,提高了萃取效率和稳定性。开发了石墨烯增强的中空纤维液相微萃取技术体系,该技术将石墨烯的高吸附能力与中空纤维的优良样品净化能力结合于一身,可用于复杂样品基质中污染物的富集萃取,方法快速高效、对环境友好,避免了样品基质的干扰,使萃取效率和灵敏度显著提高。首次将石墨烯材料涂覆于毛细管内壁作为毛细管电泳电色谱固定相,阐明了其分离机理及石墨烯作为固定相的应用潜力。该体系可有效分离六种非甾体抗炎药物,提高了分离效率和检测灵敏度。科学价值:石墨烯复合材料是一类新型二维碳纳米材料,该项目成功构建了基于石墨烯复合纳米材料的多种样品前处理新技术,促进了新材料在样品前处理技术中的应用和样品前处理技术的发展。在J. Chromatog. A、Talanta等刊物发表论文13篇,11篇被SCI收录,其中二篇论文发表在SCI二区刊物上,四篇发表在SCI三区刊物上。同行引用评价情况:该项目的研究成果得到了国内外同行的广泛引用和认同,产生了显著的国际影响。发表的11篇论文被SCI引用191次,其中SCI他引150次,单篇最高SCI他人引用次数达27次,。他引作者涉及美国、日本、西班牙等多个国家和地区,具有较高的学术价值;他引范围涉及分析化学、环境化学、材料学、生物传感器多个学科和领域,这些成果对相关科学领域的发展起到了明显的推动作用。
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