磁性三维氮掺杂碳纳米材料对6种双酚类化合物的吸附性能及其在泡腾分散微萃取中的应用 - 刘婷婷; 王琪; 叶翰章; 孔佳; 李宇浩; 顾婧婧; 丁永立; 张占恩; 王学东 (Sepu, 2022)
O658; 采用简单高温煅烧法成功制备了磁性钴镍基氮掺杂三维碳纳米管与石墨烯复合材料(CoNi@NGC),将其作为吸附剂用于水体中6种双酚类化合物(BPs)的吸附性能和机理研究.将CoNi@NGC复合纳米材料用作萃取介质,运用酸碱泡腾片的CO2强力分散作用,开发了泡腾反应强化的分散固相微萃取前处理方法,结合高效液相色谱?荧光检测(HPLC?FLD)快速定量饮料中痕量BPs.采用扫描电镜、透射电镜、傅里叶红外光谱、氮气吸脱附、X射线光电子能谱和磁滞回线等技术手段对材料形貌结构进行表征,结果显示:该吸附剂成功实现氮元素的掺杂,且具有较大的比表面积(109.42 m2/g)、丰富的孔径及较强的磁性(17.98 emu/g).吸附剂投加量、pH、温度、时间等因子优化试验表明:当pH=7,在初始质量浓度为5 mg/L的BPs混合溶液中投加5 mg CoNi@NGC,298 K反应5 min,对双酚M(BPM)、双酚A(BPA)的吸附率分别高达99.01％和98.21％.作用90 min时对双酚Z(BPZ)、BPA、BPM的吸附率近100％.在吸附过程中,BPs与CoNi@NGC之间的整个吸附过程主要受氢键、静电作用和π?π共轭作用共同控制.整个吸附过程符合Freundlich吸附等温线模型和准二级动力学方程,吸附自发进行.进一步将CoNi@NGC作为萃取介质制备成磁性泡腾片,利用泡腾分散微萃取技术高效富集和提取6种盒装饮料中的BPs,优化了影响富集效果的泡腾片的存在与否、洗脱剂种类、洗脱时间、洗脱体积等关键因子,在最佳萃取条件下(pH=7,投加5 mg CoNi@NGC,2 mL丙酮洗脱6 min),结合HPLC?FLD,新开发的泡腾分散微萃取方法提供的检出限为0.06～0.20μg/L,定量限为0.20～0.66μg/L,日内和日间精密度分别为1.44％～4.76％和1.69％～5.36％,在实际样品中不同水平下的加标回收率为82.4％～103.7％,在桃汁中检测到BPA和双酚B(BPB)分别为2.09μg/L和1.37μg/L.再生试验表明该吸附材料至少可以重复使用5次以上,显著降低了分析的试验成本.与其他方法相比,该方法具有灵敏度高、萃取速度快、环境友好等优点,在常规食品污染监测中具有较强的应用价值.