金属有机骨架应用于样品前处理研究的最新进展

作为一类新型多孔晶体材料,金属有机骨架（MOFs）在储能、催化、传感和分离等领域得到了广泛应用。MOFs多样的拓扑结构、大的比表面积和可调的孔径使得其在样品前处理领域拥有广阔的应用前景,基于MOFs及其衍生材料的样品预处理新方法层出不穷。该文总结了近几年MOFs粉末、MOFs膜、MOFs纳米片和MOFs复合材料等应用于固相萃取、固相微萃取和磁固相萃取等样品前处理技术的研究进展,并对该领域研究进行了展望。     

石墨相氮化碳材料在样品前处理中的研究进展

作为一种新型非金属材料,石墨相氮化碳以其独特的优点,如简单的制备方法、优良的化学及热稳定性、良好的生物兼容性和无毒性等,受到越来越多的关注。石墨相氮化碳及其复合材料目前已被广泛应用于电催化、光催化、生物成像等领域。由于具有大的比表面积,同时又是富电子的疏水材料,石墨相氮化碳相关材料被认为是一种理想的样品前处理吸附剂。该文探讨了近年来石墨相氮化碳及其复合材料作为固相萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取、固相微萃取吸附剂在样品前处理中的应用,并对未来的发展趋势和应用前景进行了展望,以期为相关领域的研究提供帮助。     

样品前处理介质的制备与应用研究进展

样品分析是环境污染物研究和控制的基础,到目前为止,环境样品前处理仍是环境样品分析的瓶颈问题,其中,针对复杂环境基质中的痕量污染物开发高效率和高选择性的吸附材料是样品前处理的关键和研究热点。微孔有机聚合物、有序介孔硅材料、金属有机骨架聚合物、分子印迹聚合物、碳纳米管和石墨烯等新材料具有骨架密度低、比表面积大、孔尺寸可调控、表面可修饰、化学和物理性质稳定等优点,在样品前处理领域展现出巨大的应用潜力。该文对近年来这些新型纳米材料在固相萃取、分散固相萃取、固相微萃取、磁固相萃取、搅拌棒吸附萃取和基质固相分散萃取等样品前处理领域的最新研究进展做了简要评述,为更好地开发新型纳米材料在复杂和痕量样品前处理中的应用提供了参考。     

衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用研究进展

固相微萃取是一种集采样、萃取、富集和进样于一体的样品前处理技术,其萃取效果与涂层材料密切相关。多孔碳材料具有比表面积大、多孔结构可控、活性位点多和化学稳定性好等优点,广泛应用于电池、超级电容器、催化、吸附和分离等领域,也是一种热门的用作固相微萃取探针的涂层材料。衍生多孔碳材料因种类丰富、可设计性强被广泛研究,研究主要集中在对衍生多孔碳材料的结构优化方面。但是衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用还存在如下问题:(1)共价有机框架衍生多孔碳材料的制备已取得较大进展,但将其应用于固相微萃取领域的研究仍较少;(2)有待进一步明确制备出的衍生多孔碳材料用作固相微萃取涂层表现出优异提取能力的机理;(3)有待进一步深入研究将衍生多孔碳材料用作固相微萃取涂层以实现对不同物理化学性质污染物的广谱高灵敏度分析。文章综述了近3年衍生多孔碳材料在固相微萃取中的应用研究,并展望了未来衍生多孔碳材料在固相微萃取中的研究前景。引用文献共56篇,主要来源于Elsevier。     

金属-有机骨架材料在样品预处理中的应用

金属-有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)具有超大的比表面积和孔容积、可调的孔径和拓扑结构、良好的热稳定性等优点,因而被广泛用于气体储存、催化、吸附和分离等领域。近年来,以MOFs为吸附剂的样品预处理研究已引起广泛关注。本文综述了近7年来MOFs应用于样品预处理,如采样、固相萃取和固相微萃取等的研究进展,并对这一领域进行了展望。     

基于低共熔溶剂的多孔有机框架材料合成及其在固相萃取中的应用北大核心CSCD

本文综述了低共熔溶剂(DES)在多孔有机框架材料(POFs)中金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)合成方面的应用,以及这些新型材料在固相萃取领域的潜在应用。DES作为环保绿色溶剂,不仅用于MOFs和COFs的制备,还在特定情况下作为结构导向剂,对框架的结构和性能产生重要影响。通过合适的DES配方,研究人员能够调控MOFs和COFs的晶体结构、孔径和表面性质,从而获得性能卓越的材料。MOFs和COFs因其具有较大的比表面积和丰富的活性位点,在固相萃取中展现出卓越的吸附能力和选择性,能够有效地从复杂样品中富集目标分析物。研究证明,基于DES的MOFs和COFs在环境分析、食品检测和生物样品分析等领域具有广泛的应用潜力。尽管基于DES的MOFs和COFs在固相萃取领域仍处于初级阶段,但其高效富集和高选择性等特性为实际应用提供了良好前景。未来的研究应继续深入探索基于DES的合成方法,以制备更多性能卓越的MOFs和COFs,并深入研究其在各个领域的应用潜力。这些努力有望将这些新型材料应用于商业化的固相萃取方法中,为分析化学领域带来新的发展机遇。     

共价有机骨架材料在有毒有害物质萃取中的应用进展

有毒有害物质的排放以及其可能具有的持久性和生物蓄积性,时刻危及人体健康甚至生命。因此,对环境、饮用水、食物和日用品中的有毒有害物质进行分析检测十分重要。对于复杂样品中痕量有毒有害物质的分析,样品预处理是一个至关重要的环节,直接影响分析方法的灵敏度和准确性。在有毒有害物质萃取中广泛应用的预处理技术包括固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、分散固相萃取(DSPE)、磁固相萃取(MSPE)等。在上述样品预处理技术中,吸附剂材料是最为核心的部分,它决定了预处理方法的选择性和效率。近年来,共价有机骨架(covalent organic frameworks, COFs)材料因其具有形貌结构多样、比表面积高、孔径可调、稳定性良好等优点,在样品预处理领域受到越来越多的关注。然而,COFs材料在萃取有毒有害物质方面的应用仍存在一些问题需要解决:(1)多数COFs是高度疏水的,这限制了它们在水基样品中的分散性,导致不良的萃取效果;(2)COFs材料主要依靠π-π堆积等相互作用对疏水性目标物进行高效萃取,但不利于极性有毒有害物质的萃取;(3)多数COFs材料存在合成工艺复杂、生产成本高、量产困难等问题。该文对近几年COFs材料在有毒有害物质萃取过程中的研究进展进行了总结和评述。最后,展望了COFs材料在该领域中的应用前景,为进一步研究基于COFs材料的预处理技术提供了参考。     

分子印迹样品前处理技术的研究进展

样品前处理是分析过程的关键环节,直接影响着分析结果的准确度和精密度．分子印迹聚合物具有特异性识别能力,能从复杂样品中选择性分离富集目标物,在复杂样品前处理领域中有重要的发展潜力和应用前景．本文综述了近年来分子印迹样品前处理技术的研究进展,包括分子印迹固相萃取、分子印迹固相微萃取、分子印迹膜萃取等样品前处理技术．     

磁性纳米材料的功能化及其在农药残留检测中的应用

磁固相萃取技术是近年来不断发展的一种基于磁性纳米吸附材料的新型样品前处理技术。与传统吸附剂相比,磁性纳米材料凭借其粒径小、比表面积大、表面易功能化、独特的磁学性质、易于操控和再生、环境友好度高等诸多优点,在有效分离富集复杂基质中的痕量目标物方面展示了诱人的应用前景。近年来,磁固相萃取技术在农药残留检测领域取得了迅速发展。介绍了磁固相萃取技术,综述了近5年来碳材料、有机小分子、离子液体、高分子、无机氧化物、金属有机框架材料、多孔有机材料等功能化的磁性纳米材料的合成策略、在农药残留检测中的应用以及其与分析物之间吸附机理,并展望了其发展方向。     

新型功能材料在藻毒素萃取中的应用进展

藻毒素为有害藻类所产生的次级代谢产物,具有毒性强、种类多和生物蓄积性等特点,对人类健康、水产养殖业以及水生生态系统都会造成严重的威胁,已成为当前全球范围的研究热点。由于藻毒素在样品中的含量很低、样品基质复杂等因素,在仪器分析前进行有效的样品前处理不可或缺。高效的样品前处理技术不但能够减小或去除样品基质对分析的干扰,而且可以实现目标物的富集,增加分析方法的灵敏度与准确性。近年来,固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、磁性固相萃取(MSPE)、分散固相萃取(DSPE)、吸管尖端固相萃取(PT-SPE)等样品前处理技术已在藻毒素分离分析领域广受关注。这些前处理技术性能的好坏主要取决于萃取材料的特性。由于藻毒素的理化特性各不相同,在分子尺寸、亲疏水性、电荷等性质上差异较大,合理设计并制备适合藻毒素萃取的材料十分必要。最佳的萃取材料必须实现对藻毒素的可逆吸附,并且最好具有多孔结构和高的比表面积,从而能够提供高的回收率和与藻毒素良好的界面接触。此外,萃取材料还应该在样品溶液、洗脱溶剂、工作pH范围内具有良好的化学稳定性,否则萃取材料可能会溶解或丢失其官能团。本文综述了近十几年来国内外关于藻毒...     

金属有机骨架复合材料在样品预处理中的研究进展

金属有机骨架（MOFs）材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔材料,以金属离子或金属簇为配位中心,与含氧或氮的有机配体通过配位作用形成多孔骨架结构。相比于其他传统无机多孔材料,MOFs具有比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与功能多样化的特点,因而被广泛用于气体存储、催化、吸附和分离等领域。MOFs复合材料在样品预处理方面的应用引起了研究者们的极大兴趣和广泛关注。由于MOFs材料和不同功能材料如高分子聚合物、碳基材料以及磁性材料组装复合,使MOFs复合材料的性能优于原来的MOFs材料。综述了近年MOFs复合材料在样品预处理的研究应用,尤其是在固相微萃取、固相萃取以及磁性固相萃取等方面的应用。     

金属有机骨架及其复合材料在固相微萃取中的制备及应用

金属有机骨架材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔固体材料,由金属离子和有机配体自组装形成.基于其比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与功能多样化等优点,此类材料可作为潜在的吸附剂来对水体等环境污染物进行预处理分析.此外,金属有机骨架材料和不同功能材料如碳基材料、分子印迹聚合物材料以及磁性纳米粒子等组装形成的金属有机骨架复合材料,其整体性能较优于母体金属有机骨架材料.因此,金属有机骨架复合材料在样品预处理方面的应用也引起了研究者的极大兴趣和广泛关注.结合自己的研究工作,对近5年的金属有机骨架材料以及金属有机骨架复合材料,主要在固相微萃取样品预处理方面的应用进行了综述,并对其发展前景进行了展望.     

金属有机骨架及其复合材料在分离领域中的应用进展

金属有机骨架（MOFs）是一类由无机金属离子与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔材料,因具有比表面积超高、结构多样、热稳定性良好、孔道尺寸和性质可调等优势,在分离领域表现出重要的应用价值。然而,采用传统方法制备的MOFs多为粒径在微米或亚微米尺度的晶体,且颗粒形貌不规则,因此限制了MOFs在样品前处理和色谱固定相等领域的应用和发展。构建基于MOFs的复合材料是弥补MOFs应用缺陷的一项有效措施,有望在保留MOFs优越的分离特性的同时,引入基体材料的特定性能。该文简要综述了近年来MOFs及其复合材料在吸附、样品前处理和色谱固定相等分离领域中的应用进展,并对MOFs在分离科学中的应用前景做出展望。     

Recent advances and applications of molecularly imprinted polymers in solid‐phase extraction for real sample analysis

Sample pretreatment is essential for the analysis of complicated real samples due to their complex matrices and low analyte concentrations. Among all sample pretreatment methods, solid‐phase extraction is arguably the most frequently used one. However, the majority of available solid‐phase extraction adsorbents suffer from limited selectivity. Molecularly imprinted polymers are a type of tailor‐made artificial antibodies and receptors with specific recognition sites for target molecules. Using molecularly imprinted polymers instead of conventional adsorbents can greatly improve the selectivity of solid‐phase extraction, and therefore molecularly imprinted polymer‐based solid‐phase extraction has been widely applied to separation, clean up and/or preconcentration of target analytes in various kinds of real samples. In this article, after a brief introduction, the recent developments and applications of molecularly imprinted polymer‐based solid‐phase extraction for determination of different analytes in complicated real samples during the 2015‐2020 are reviewed systematically, including the solid‐phase extraction modes, molecularly imprinted adsorbent types and their preparations, and the practical applications of solid‐phase extraction to various real samples (environmental, food, biological, and pharmaceutical samples). Finally, the challenges and opportunities of using molecularly imprinted polymer‐based solid‐phase extraction for real sample analysis are discussed.     

Recent advances in metal‐organic frameworks and covalent organic frameworks for sample preparation and chromatographic analysis

In the field of analytical chemistry, sample preparation and chromatographic separation are two core procedures. The means by which to improve the sensitivity, selectivity and detection limit of a method have become a topic of great interest. Recently, porous organic frameworks, such as metal‐organic frameworks (MOFs) and covalent organic frameworks (COFs), have been widely used in this research area because of their special features, and different methods have been developed. This review summarizes the applications of MOFs and COFs in sample preparation and chromatographic stationary phases. The MOF‐ or COF‐based solid‐phase extraction (SPE), solid‐phase microextraction (SPME), gas chromatography (GC), high‐performance liquid chromatography (HPLC) and capillary electrochromatography (CEC) methods are described. The excellent properties of MOFs and COFs have resulted in intense interest in exploring their performance and mechanisms for sample preparation and chromatographic separation.     

纳米材料掺杂聚合物整体柱的构筑及在前处理领域的应用

聚合物整体柱是由单体、交联剂、引发剂和致孔剂在模具中通过原位聚合而成的棒状整体。与传统的填充式固相萃取柱相比,聚合物整体柱吸附剂凭借制备简单、柱压低、传质快及pH使用范围宽泛等优点已广泛应用于食品分析、生物医药和环境卫生等领域的前处理中。然而,通常由于聚合方式难以控制,聚合物整体柱在制备过程中容易产生颗粒堆积、孔道不均匀从而导致孔隙率低和比表面积有限等问题。近年来,将纳米材料掺杂至聚合物整体柱以获得有序结构分布、良好吸附效率以及优越选择性能的新型吸附剂成为研究热点。纳米材料种类繁多,尺寸小,利用其表面丰富的活性基团、作用位点和超大的比表面积等优势,通过简单掺杂、共聚合和原位修饰等方法合成纳米掺杂聚合物整体柱,不仅能够改善其微观结构、柱床机械强度和稳定性,同时可以显著提高掺杂聚合物整体柱吸附剂的萃取性能和选择性。该文综述了碳材料、金属和金属氧化物、金属有机骨架、共价有机骨架和无机纳米粒子等不同纳米材料掺杂的聚合物整体柱、常用的构筑方法以及该类吸附剂在固相萃取、固相微萃取、搅拌棒吸附萃取和在线固相萃取等样品前处理领域的应用,并展望这一研究的发展趋势和应用前景,以期为前处理领域的研究提供参考。     

固相萃取材料在食品真菌毒素检测中的研究进展

被真菌毒素污染的食品可引发严重的健康问题,如癌症和畸形等,已成为全球公共卫生关注的焦点。因此,精准检测食品中痕量真菌毒素对保障人类健康具有重要意义。真菌毒素在食品中的浓度水平较低且易与复杂的食品基质成分结合,基质干扰严重影响检测的灵敏度,需采用有效的样品前处理技术进行富集和净化。固相萃取作为一种高效的样品前处理技术,其关键取决于萃取材料。该文总结了过去5年固相萃取材料在食品中真菌毒素样品前处理方面的研究进展,并对未来发展方向进行了展望,以期为食品中真菌毒素快速高效分析方法的开发提供参考。     

新型样品前处理材料在环境污染物分析检测中的研究进展

针对复杂样品的分析和痕量目标物的检测,样品前处理是必不可少的,高效的样品前处理技术不仅可以去除或减小样品基质干扰而且能够实现分析物的富集,提高分析检测的准确性和灵敏度。近年来,固相萃取、磁分散固相萃取、枪头固相萃取、搅拌棒萃取、固相微萃取等高效的样品前处理技术已在环境污染物分析检测中获得广泛关注,萃取效率主要取决于萃取材料,所以新型的高效萃取材料一直是样品前处理研究领域的重要发展方向。该文总结和讨论了近年来新型样品前处理材料在环境污染物分析检测中的研究进展,主要聚焦在石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、无机气凝胶、有机气凝胶、三嗪基功能材料、三嗪基聚合物、分子印迹聚合物、共价有机框架材料、金属有机框架材料以及它们的功能化萃取材料等。这些材料已经被应用于环境样品中不同类别污染物的萃取富集,如重金属离子、多环芳烃、塑化剂、烷烃、苯酚、氯酚、氯苯、多溴联苯醚、全氟磺酸、全氟羧酸、雌激素、药物残留、农药残留等。这些样品前处理材料具有高的表面积、大量的吸附位点,并涉及多种萃取机理如π-π、静电、疏水、亲水、氢键、卤键等相互作用。基于这些萃取材料的多种样品前处理技术与各类检测方法如色谱、质谱、原子吸收光谱、荧光光谱、离子迁移谱等相结合,已广泛应用于环境污染物的高灵敏分析检测。最后,该文总结了样品前处理发展中存在的问题,并展望了其未来在环境分析中的发展趋势。     

固相萃取吸附材料在植物激素样品前处理中的应用新进展

植物激素在植物生长过程中具有重要作用,调节植物生长、发育及抗逆的各个过程。植物激素超微精准定量分析一直是植物生理学研究的瓶颈问题。植物激素的准确、高效检测目前大多是基于液相色谱-串联质谱联用技术。样品前处理是植物激素色谱-质谱分析中必不可少的一个步骤,直接影响后续检测方法的灵敏度和准确性。在植物激素各种前处理方法中,固相萃取(SPE)技术应用非常广泛。在萃取小柱基础上发展了多种新形式(分散固相萃取、磁性固相萃取、固相微萃取等,称之为SPE相关方法)。在上述SPE相关方法中,吸附材料的选择均是关键因素,决定了样品前处理过程的目标物提取、净化和富集效果。碳基材料(包括碳纳米管、石墨烯、碳氮化合物等)和有机骨架材料(包括金属有机骨架、共价有机材料)拥有结构可设计、比表面积大、稳定性良好等特性,非常适合作为吸附材料。分子印迹聚合物和超分子化合物依靠主-客体特异性分子识别作用,能显著提高样品前处理方法的选择性。本文重点针对植物激素样品前处理中的SPE技术,综述了近5年来上述几类功能化吸附材料的最新应用进展,并对其发展趋势进行展望。