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。     

石墨烯应用于样品前处理的研究进展

样品前处理技术在样品分析中发挥着越来越重要的作用,而对分析物的富集能力和对样品基体的净化程度主要取决于高效的样品前处理材料,所以发展高性能的样品前处理材料一直是该领域的前沿研究方向。近年来,各类先进材料已经被引入样品前处理领域,发展了多种高性能的萃取材料。由于独特的物理化学性质,石墨烯已在各个研究领域获得广泛关注,在样品前处理领域也发挥着重要作用。基于高的比表面积、大的π电子结构、优异的吸附性能、丰富的官能团和易于化学改性等优点,石墨烯和氧化石墨烯基萃取材料被成功应用于各种样品的前处理,对不同领域中多种类型分析物表现出优异的萃取性能。该论文总结和讨论了近3年来石墨烯材料(石墨烯、氧化石墨烯及其功能化材料)在柱固相萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取、搅拌棒萃取、纤维固相微萃取和管内固相微萃取等方面的研究进展。基于多种萃取机理如π-π、静电、疏水、亲水、氢键等相互作用,石墨烯萃取材料能够高效萃取和选择性富集不同类别的目标分析物,如重金属离子、多环芳烃、塑化剂、雌激素、药物分子、农药残留、兽药残留等。基于新型石墨烯萃取材料的各种样品前处理技术与多种检测技术如色谱、质谱、原子吸收光谱等联用,广泛应用于环境监测、食品安全和生化分析等领域。最后,总结了石墨烯在样品前处理领域中存在的问题,并展望了未来的发展趋势。     

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。     

多孔有机骨架材料对顺式二醇化合物富集分离的研究进展

基于在碱性环境下硼酸能与顺式二醇化合物可逆共价结合形成稳定的五元或六元环酯,而在酸性环境下环酯开环释放顺式二醇化合物这一特性,设计合成高效、高选择性、高富集性能的硼亲和材料的研究备受关注。近年来,许多研究工作者合成了各种类型的硼亲和材料,应用于高选择性富集顺式二醇化合物。金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)由于具有孔径可调、高孔隙率、高比表面积、骨架结构可调和化学及热稳定性良好等特点,被广泛应用于色谱分离和样品前处理领域。为赋予MOFs和COFs材料对顺式二醇化合物的富集选择性,各种不同结构和不同种类的硼酸修饰的MOFs和COFs被合成出来。该综述主要是对近几年来80余篇源于科学引文索引关于硼酸功能化MOFs和COFs的种类、合成方法及其应用文章的总结,包括“金属配体-片段共组装”“合成后修饰”和“自下而上”的硼酸功能化多孔材料的修饰策略,以及硼酸功能化MOFs和COFs的种类,介绍了其在化学分析和生物分析领域的发展概况和应用前景,客观评价了硼酸功能化MOFs和COFs的区别和优缺点。该文旨在让研究人员能够充分了解近几年硼酸功能化多孔有机骨架材料的研究现状、掌握合成思路和方法,为其应用提供一定的理论指导和技术支撑,为加快硼酸功能化多孔有机骨架材料的商业化脚步贡献绵薄之力。     

新型纳米材料在农产品安全分析中的应用进展

农产品质量安全事关民生福祉，近年来受到了政府和消费者越来越多的关注，建立农产品中农药、兽药、重金属和真菌毒素等污染物高效、快速和灵敏的分离分析新方法，对于保障农产品质量安全具有重要的意义。农产品基质复杂，污染物浓度低，采取适当的样品前处理对农产品中的污染物进行富集净化是非常重要的。固相萃取是目前应用最多的样品前处理技术，其核心吸附剂决定了萃取的选择性和萃取效率。近年来，越来越多的新型材料被用作固相萃取的吸附剂，结合多种萃取模式(固相微萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取等),大大提高了目标物的萃取效率、萃取选择性和分析通量。纳米材料具有大的比表面积，对痕量目标物亲和力强，将其作为固相萃取的吸附剂，极大地改善了分析技术的选择性和灵敏度，已经成为农产品中痕量化合物预富集技术的优先选择。本文概述了磁性材料、碳基材料、金属和金属氧化物材料、金属有机骨架材料、有机共价骨架材料等纳米材料的吸附特性，因具有比表面积大、吸附容量高、结构可设计等众多优点，良好的稳定性和优异的物理化学性能使其非常适合作为农产品安全分析中污染物富集净化的吸附剂，结合色谱、光谱、质谱等检测技术，所开发的分析方法成功应用于多种农产...     

超交联多孔有机聚合物在柱固相萃取中的应用进展

超交联多孔有机聚合物(hypercrosslinked porous organic polymers, HCPs)是一类通过傅-克烷基化反应将芳香结构单元连接而制备得到的新型多孔材料,具有单体来源广泛、比表面积高、成本低廉、合成条件温和及易功能化等优点,广泛应用于气体储存、多相催化、色谱分离和有机污染物去除等领域。近年来,HCPs作为柱固相萃取吸附剂的研究较多,展现出巨大的应用潜力。基于高比表面积、优异的吸附性能、多样化的化学结构和易于化学改性等优点,HCPs材料被成功应用于不同样品基质中多种类型分析物的萃取并表现出优异的萃取性能。根据HCPs的骨架化学结构、目标分析物的性质及两者间的作用机理,我们将HCPs分为疏水型、亲水型、离子型3类,介绍了各种HCPs的特点、合成方法和在柱固相萃取中的应用。基于HCPs与分析物之间的疏水、π-π、亲水、氢键、离子交换等多种相互作用机理,HCPs萃取材料能够高效萃取和选择性富集不同种类的目标分析物,如苯脲类除草剂、氯酚类化合物、硝基咪唑、四环素、酸碱性药物等。将新型HCPs萃取与色谱、质谱等现代分析技术结合的方法已广泛应用于环境监测、食品安全和生...     

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。     

共价有机骨架材料在样品前处理中的研究进展

共价有机骨架（COFs）是由有机单体通过共价键连接形成的二维或三维晶体多孔结构。作为一种新兴的晶体多孔材料,COFs已经在气体储存、催化、传感、药物输送等各个领域广泛应用。近年来,COFs材料由于密度低、表面积大、结构可控等优点,在分析化学方面显示出巨大的潜力。该文综述了多孔COFs及其复合材料在样品前处理中的研究应用,包括分散固相萃取、固相微萃取和磁性固相萃取等。     

金属有机骨架衍生材料在样品前处理中的应用研究进展

样品前处理技术在复杂样品的整个分析过程中起着至关重要的作用,其不仅可以提高痕量目标物在样品中的浓度,而且能有效消除样品基质对分析的干扰。对于样品前处理技术而言,吸附剂是其最为核心部分。因此开发高效、稳定的新型吸附剂已成为前处理技术领域的研究热点。近年来,由金属有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)衍生的多孔材料因其形貌结构多样、孔径可调、比表面积高、热稳定性良好、耐化学腐蚀等优异性能,使其在样品前处理领域拥有广阔的应用前景,基于MOFs衍生材料的样品前处理新方法也层出不穷。然而,MOFs衍生材料仍存在MOFs前驱体合成工艺复杂、生产成本高、量产困难等问题。该文总结了近几年来MOFs衍生材料在分散固相萃取(dSPE)、磁固相萃取(MSPE)、固相微萃取(SPME)、搅拌棒固相萃取(SBSE)和分散微固相萃取(DMSPE)等样品前处理技术中的研究进展,并对多种MOFs衍生材料的制备方法、功能化调控、富集效率等方面进行了评述。最后,展望了MOFs衍生材料在该领域中的应用前景,为进一步研究MOFs衍生材料的应用提供了参考。     

碳基磁性纳米材料在环境样品前处理中的应用进展

样品前处理通常是复杂样品分析过程中必不可少的步骤.近年来,具有强磁响应性、高比表面积和良好机械强度的碳基磁性纳米材料已被广泛应用于环境样品分析前处理领域.本文综述了包括基于碳纳米管和石墨烯的2类碳基磁性复合型固相萃取吸附剂在环境样品中痕量污染物富集和分析中应用的最新进展,并对其在环境样品分析领域的发展前景进行了展望.     

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。     

食品及环境样品中双酚类物质的前处理及检测方法研究进展

双酚类物质作为一种环境内分泌干扰物,广泛存在于食品包装材料及环境介质中,对生态环境造成污染,也对人体健康产生一定危害。双酚残留是目前重要的食品安全问题,检测食品和环境样品中的双酚类物质的含量对人体健康具有重要的意义。由于残留目标物浓度通常较低,且实际样品存在基质干扰,因此需经一定的样品前处理,并结合仪器分析方法,提高检测效率,增强分析灵敏度与可靠性。常用的前处理分析方法主要有液液萃取、微波辅助萃取、固相萃取、固相微萃取、基质分散固相萃取、QuEChERS等,常用仪器分析方法包括液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、酶联免疫吸附测定法、生物传感器法等。该文综述了食品及环境样品中双酚类物质的样品前处理及仪器分析方法,为双酚类化合物的残留监测提供了参考依据。     

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．     

用于食品安全分析样品前处理的共价有机聚合物的制备及应用进展

食品安全关系身体健康和生命安全,是全球关注的热点之一。食品基质复杂,痕量有毒有害物质分析之前必须经过有效的前处理。目前发展的前处理技术如固相萃取、磁固相萃取、固相微萃取等,其关键是吸附介质。共价有机聚合物是一类通过共价键连接而成的有机多孔材料,具有质轻、稳定性好、比表面积大、结构可控、易于修饰等特性,是一类优异的新型吸附材料。该文综述了近年来共价有机聚合物(COPs)在食品安全分析前处理中的应用进展。共价有机聚合物及其功能化复合材料通过简单的装填、聚合反应或化学键合固定到小柱或毛细管柱中用作固相萃取的吸附介质;通过一锅法、原位还原法、原位生长法或共沉淀法生成具有磁性的固相萃取吸附介质;或者通过物理涂覆、化学键合、溶胶凝胶法及原位生长法制备固相微萃取纤维。基于以上高吸附容量共价有机聚合物的样品前处理技术,食品中农残兽残、添加剂、环境污染物及生物毒素等得到了有效富集。最后,展望了COPs在食品分析样品前处理应用中的发展方向:简单高效绿色制备方法的开发,功能化COPs的设计合成;萃取机理的研究;高通量、高灵敏度分析方法研究。这些研究将促进COPs在样品前处理领域获得更广泛的应用。     

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...     

共价有机骨架材料在固相微萃取中的研究进展

共价有机骨架(COFs)作为一类新颖的、结晶性的、通过共价键构建而成的多孔聚合物材料.由于其稳定的化学性质、巨大的比表面积及可调控的孔道结构,还兼有易于功能化和快速的载流子迁移率等特点,已被成功应用于样品前处理中.然而,很少有关于COFs在固相微萃取(SPME)方面的研究进展.本文主要综述了制备方法、萃取机理及在环境污...     

分子印迹聚合物在抗生素残留测定中的应用

抗生素的滥用及残留对生物体和环境造成极大危害,其含量低、种类多、基质复杂,通常需要进行样品前处理结合色谱分析以实现灵敏测定。分子印迹聚合物（MIPs）能选择性识别、有效富集目标分析物并消除干扰,已广泛用于抗生素的样品前处理中。该文对MIPs制备中面临的挑战进行了总结;对2016年以来抗生素MIPs的固相萃取应用进行了综述和展望,主要包括固相萃取、分散固相萃取、磁固相萃取、基质固相分散萃取、固相微萃取、搅拌棒吸附萃取。此外,该文重点介绍了抗生素MIPs的印迹新策略,如多模板、多功能单体、虚拟模板、刺激响应、亲水性印迹等。最后,该文对抗生素MIPs的制备和前处理应用进行了展望。     

替代模板分子印迹技术在样品前处理中的应用

分子印迹聚合物具有抗恶劣环境、选择性高、稳定性好等特点,广泛应用于复杂样品的前处理。采用结构类似物作为替代模板分子,可以解决分子印迹聚合物制备时目标物溶解性差的问题,替代模板分子印迹聚合物不仅对目标分析物具有选择性识别能力,还可以避免模板泄露对痕量分析造成的影响。本文综述了替代模板分子印迹技术在样品前处理中的应用进展,包括替代模板分子印迹技术在固相萃取、固相微萃取、色谱固定相、基质固相分散萃取中的应用,最后对替代模板分子印迹技术在未来的样品前处理中的研究进行了展望。     

微孔有机网络材料的合成方法及其在样品前处理中的应用进展

样品前处理是色谱分析中必不可少的环节。固相萃取是一类应用广泛的前处理方法,吸附剂的优劣直接影响萃取过程对目标化合物的吸附和富集效率,并影响前处理及后续分析方法的灵敏度和选择性。因此吸附剂的选择和开发成为一个研究热点。微孔有机网络(microporous organic networks,MONs)是由芳香炔烃和芳香卤化物通过Sonogashira反应合成的一类新型共价有机材料,具有结构可修饰、比表面积大、孔隙率高、合成简单等优点。本文概述了MONs的合成和功能化修饰方法,着重介绍了该材料在样品前处理领域的应用新进展,并对其发展趋势进行了展望。在合成方法方面,MONs材料的制备从回流合成法、溶剂热合成法发展到室温合成法,合成条件趋向于更温和、更高效。在材料功能化修饰方面,引入大分子物质以及氨基、羟基、羧基等活性基团,能增加MONs材料的选择性和作用位点;将MONs与Fe₃O₄、SiO₂、MOFs结合,形成核壳结构MONs,在此基础上进行煅烧和刻蚀,可形成多孔碳结构或空心多层材料。上述功能化修饰的MONs及其复合材料和目标物...