包裹金属-有机框架材料的磁性吸附剂在食品以及环境水中样有机污染物检测中的应用

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hackrx123456789
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有机污染物作为现今主要的环境污染物质,在平时的农业以及工业生产中产生,然后被排放到环境水中或者残留在农业产品中,最终在人类的日常活动中被人类摄入。目前,使用磁固相萃取(Magnetic solid phase extraction,MSPE)的方法将有机污染物提取出来然后使用高效液相色谱进行分析是检测有机污染物的常用方法,但是由于有机污染物分散在较复杂的基质内,因此开发出一种具有优秀萃取能力的磁固相萃取吸附剂迫在眉睫。在本论文中,通过控制反应温度并且在Fe3O4表面修饰引发剂,使有机配体和金属离子能在Fe3O4表面自组装,合成了Fe3O4@MIL-100(Fe)磁性纳米颗粒(Magnetic nanoparticles,MNPs),将其作为MSPE中的磁性吸附剂。借助高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对环境水样、大米样品中的苯脲类除草剂和辣椒酱中的苏丹染料进行检测。并且通过理论计算和分子模型的构建,推断出Fe3O4@MIL-100(Fe)MNPs与有机污染物之间的作用机理(范德华力,电子供体-受体相互作用和氢键)。从实验数据以及理论计算两方面验证了制备的Fe3O4@MIL-100(Fe)MNPs具有高的孔隙率,稳定的共轭结构和较强的氢键,对有机污染物具有较高的吸附能力。首先,通过实验证明Fe3O4@MIL-100(Fe)MNPs可以有效吸附并提取环境水样和大米样品中的苯脲类除草剂。在环境水样中,苯脲类除草剂的检出限(S/N=3)为0.037-0.166 ng/mL,相关系数0.9990≤R2≤0.9995,日内精密度为1.31%-3.22%,日间精密度为1.53%-3.85%。在大米样品中苯脲类除草剂的检出限为0.127-0.254 ng/g,相关系数0.9986≤R2≤0.9992,日内精密度为1.71%-2.73%,日间精密度为1.93%-4.14%。然后,将Fe3O4@MIL-100(Fe)MNPs用于萃取辣椒酱中的苏丹染料I-IV,只需7.5 min即可完成苏丹染料的富集与洗脱。在5-5000 ng/g的范围内建立四种苏丹染料的标准曲线,线性良好(0.9984≤R2≤0.9997),检出限较低(0.215-0.450 ng/g)。日内精密度为0.87%-4.69%,日间精密度为1.51%-4.86%。综上所述,Fe3O4@MIL-100(Fe)MNPs是一种稳定、高效、且对有机污染物具有较强吸附能力的MSPE吸附剂。
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