基于氧化石墨烯气凝胶固相萃取柱检测有机磷农药北大核心CSCD

以氧化石墨烯气凝胶三维纳米材料作为固相萃取的吸附剂,结合高效液相色谱,对食品中的有机磷农药(辛硫磷、双硫磷、倍硫磷、杀螟硫磷)进行检测分析。首先,利用冷冻干燥的方式制备得到氧化石墨烯气凝胶,通过扫描电镜、红外光谱、比表面积吸附等一系列的实验手段对其形貌及物理特性进行了表征,证明其成功合成。从扫描电镜中可见石墨烯的层状褶皱结构,其表面积为740.51 m^(2)/g。然后,将氧化石墨烯气凝胶直接填充于固相萃取柱中,在未借助任何硅胶等基体的条件下进行萃取研究;通过单因素实验,系统研究了萃取和洗脱条件对有机磷农药萃取回收率的影响。结果显示,在上样体积15 mL、样品溶液pH值4、上样速率1.0 mL/min、洗脱剂1.0 mL乙腈的条件下萃取回收率最高。与商用的萃取材料进行比较,包括碳十八硅胶柱(C18)、阴离子交换柱(SAX)、氨基柱(-NH_(2))和硅酸镁柱(Florisil),氧化石墨烯气凝胶填充的固相萃取柱的萃取回收率有明显提高。实验考察了氧化石墨烯气凝胶直接填充的萃取柱的寿命,结果显示该萃取柱可以重复使用15次,可见解决了分散无基体支撑的石墨烯纳米片容易破碎、堵塞筛板的问题。与液相色谱联用建立分析方法,4种有机磷农药的线性范围较宽,辛硫磷、双硫磷和倍硫磷的线性范围为1~200μg/L,杀螟硫磷的线性范围为2~200μg/L,线性拟合良好(线性相关系数r^(2)≥0.9949),检出限为0.2~0.5μg/L,满足于我国和其他国家限定标准的检测。将该方法应用于实际样品,在苹果皮中未检测到有机磷农药,对其进行加标,回收率为70.5%~93.6%,相对标准偏差≤10.4%。     

石墨烯气凝胶的可控组装

石墨烯气凝胶一般是由石墨烯片层经过湿法化学组装或气相化学生长获得的一种具有连通多孔网络结构的石墨烯三维宏观体材料,表现出极高的比表面积、良好的导电性以及优异的机械性能等,在电化学储能、吸附、催化以及传感等领域有着极为重要的应用。本文从石墨烯气凝胶的结构设计与组装策略出发,综述了近年来石墨烯纳米结构单元在石墨烯气凝胶材料（氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、化学气相沉积（CVD）石墨烯、以及复合气凝胶等）中的组装行为,并对石墨烯气凝胶目前的现状及今后发展方向做了简要评述。     

基于石墨烯/纳米金/壳聚糖复合膜固定化酶的有机磷生物传感器

将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定到还原态氧化石墨烯(rGO)/纳米金(Au NPs)/壳聚糖(CS)复合膜修饰的玻碳电极表面,制备了高灵敏度的电化学生物传感器,用于有机磷农药的检测。由于rGO具有较大的比表面积和良好的导电性,复合材料不仅为保持AChE的生物活性提供了良好的生物相容环境,而且rGO/Au NPs的协同作用也提高了传感器的灵敏度。CS/SiO2复合溶胶-凝胶网格状的结构为酶的固定化提供了良好的载体。农药抑制率与乐果浓度的负对数在0.1~10.0ng/mL范围内呈线性关系,检出限为0.02ng/mL(S/N=3)。     

基于还原态氧化石墨烯/纳米金/壳聚糖复合膜固定化酶的有机磷生物传感器

将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定到还原态氧化石墨烯(rGO)/纳米金(Au NPs)/壳聚糖(CS)复合膜修饰的玻碳电极表面,制备了高灵敏度的电化学生物传感器,用于有机磷农药的检测。由于rGO具有较大的比表面积和良好的导电性,复合材料不仅为保持AChE的生物活性提供了良好的生物相容环境,而且rGO/Au NPs的协同作用也提高了传感器的灵敏度。CS/SiO2复合溶胶-凝胶网格状的结构为酶的固定化提供了良好的载体。农药抑制率与乐果浓度的负对数在0.1~10.0ng/mL范围内呈线性关系,检出限为0.02ng/mL(S/N=3)。     

石墨烯掺杂纳米氧化锌用于检测三乙胺的增强气敏性能

通过简单研磨实现固相反应的方法制备了纳米氧化锌材料,并利用石墨烯掺杂对氧化锌进行改性,研究了氧化锌材料的气敏性能。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(IR)对合成的样品进行了结构和形貌表征,考察了原料比例和石墨烯掺杂量对氧化锌形貌和气敏性能的影响。结果表明:合成的氧化锌均为纳米颗粒,随着柠檬酸量增加,得到许多有气孔的氧化锌;石墨烯掺杂后,均得到纳米颗粒的氧化锌;气体检测表明,石墨烯掺杂后的氧化锌,其最佳工作温度由400℃降为280℃,对三乙胺表现出较高的选择性;掺杂3%石墨烯的氧化锌对浓度为0.1 mmol/L三乙胺的响应值(S=Ra/Rg)达到18,是掺杂前的4倍。石墨烯掺杂纳米ZnO可作为检测三乙胺气体的新型传感材料。     

Au纳米颗粒负载SnO_2双层空心立方体的CO气敏性能

基于中空多孔微纳米结构的结构特点以及贵金属Au纳米颗粒的催化活化作用,制备了Au纳米颗粒负载的SnO_2双层空心立方体,其CO气敏性能比纯相SnO_2纳米结构显著增强.本文对纯相和Au负载SnO_2双层空心立方体的结构、形貌和气敏性能进行了研究,发现均匀负载的Au纳米颗粒未显著破坏SnO_2双层空心立方纳米结构.CO气敏性能研究结果表明,Au负载SnO_2在最佳工作温度(220℃)下对24.7 mg/m~3(20 ppm)CO气体的灵敏度可达20.9,明显高于纯相SnO_2的灵敏度.Au负载SnO_2对CO气敏特性的显著增强不仅归因于双层空心立方结构的特殊结构优点,还可以归因于负载的Au纳米颗粒的催化活化作用.     

锂离子电池用三维氧化锡/石墨烯水凝胶负极材料

通过溶液水解反应在氧化石墨烯表面引入氧化锡(Sn O2)纳米颗粒,再经过自组装作用形成具有三维结构的氧化锡/石墨烯水凝胶(Sn O2-GH)负极材料。其中三维多孔的石墨烯水凝胶为碳质缓冲基体,Sn O2纳米颗粒为活性物质,其颗粒尺寸为2-3 nm,均匀分布在石墨烯层上,担载量可以达到54%(w,质量分数)。直接将该材料用作锂离子电池负极时,在5000 m A?g~(-1)的大电流密度下循环60次容量稳定在500 m Ah?g~(-1),电流减小到50 m A?g~(-1)循环80次后容量仍高达865 m Ah?g~(-1)。这些优异的循环稳定性和大电流充放电性能主要得益于三维石墨烯水凝胶的疏松、多孔结构和良好的导电性。石墨烯水凝胶能够提高电极比表面积,保证电解液对电极的浸润程度;内部空隙能够为锂离子的传输提供快速通道,缩短离子传输距离和时间。同时丰富的内部空间能够有效避免Sn O2纳米颗粒团聚,缓冲Sn O2巨大体积膨胀,维持电极结构的稳定性,是一种非常适于大电流充放电的锂离子电池负极材料。     

金纳米粒子/壳聚糖/石墨烯纳米复合材料的制备及其生物相溶性

利用壳聚糖(CTS)的氨基对石墨烯(GNS)进行表面改性制得石墨烯基纳米复合材料(E).利用E中CTS对金纳米粒子(Au)良好的保护作用,在E的表面固载Au制备了Au/CTS/GNS纳米复合材料(F),其结构经UV-Vis和FT-IR表征.并用Zeta电位,XRD和TEM对F的性质进行了研究.结果表明,F不仅具有良好的生物相溶性,而且具有较好的导电性能.     

三维石墨烯凝胶电极的制备及在电容去离子中的应用

采用液相还原法制备了石墨烯水/气凝胶三维石墨烯宏观材料,并将其作为电极应用于电容去离子中,以氯化钠作为研究对象,研究三维石墨烯凝胶电极在电容去离子中的性能.利用扫描电子显微镜、循环伏安曲线和X射线光电子能谱等多种手段考察了电极的形貌结构及特性.对比了石墨烯水凝胶与气凝胶电极应用于去离子电容中的性能差异.结果表明,水凝胶电极相对于气凝胶电极具有较好的去离子性能;采用压片法进一步对石墨烯水凝胶电极材料进行优化,结果表明,压片水凝胶、水凝胶和气凝胶3种电极材料在去离子电容中均具有较好的电容去离子效果,其电吸附容量从大到小的顺序:压片水凝胶水凝胶气凝胶.石墨烯水凝胶作为电极材料在电容去离子中具有较好的应用前景.     

聚合离子液体固载石墨烯复合物的制备及固相萃取有机磷农药的研究

利用1-乙烯基-3-己基咪唑溴盐与氧化石墨烯之间的静电吸引力,将其附着于氧化石墨烯表面,然后经聚合、还原,制备了聚合离子液体-石墨烯复合材料,用SEM、FT-IR、UV-vis等对复合材料进行了表征.将聚合离子液体-石墨烯复合材料用于固相萃取(Solid-phase extraction,SPE)的吸附剂,结合高效液相色谱,研究了此吸附剂对环境水样中4种有机磷农药的萃取性能.对影响SPE效率的参数(吸附剂量、上样体积、上样流速、洗脱剂和洗脱剂体积)进行了优化.在优化条件下,杀螟松、对硫磷、倍硫磷和辛硫磷在5～200 μg/L有良好的线性关系,相关系数(R2)为0.9908～0.9995.将本方法用于环境水样中有机磷农药的测定,加标回收率在80.0％～ 110.0％之间,RSD＜4.5％ (n=3).结果表明,与石墨烯相比,聚合离子液体-石墨烯复合材料作为SPE吸附剂,能降低萃取过程中的团聚现象,对目标物的萃取效能更高;本方法可用于环境水样中有机磷农药残留的测定.     

超声波辅助萃取-气相色谱法同时测定蔬菜中5种有机磷农药残留

建立超声波辅助萃取-气相色谱法同时分离测定蔬菜中5种有机磷农药残留量的：弓．法。实验结果表明,采用超声波加速提取有机磷农药残留,样品提取效果好,干扰物少,检测快速;在DB-1701色谱柱中,供试的5种有机磷农药分离良好;以FPD为检测器,选择性较好。方法的检出限为0．004-0．01μg／mL,5种农药在2个添加水平下的回收率为78．9％-105．9％,测定结果的相对标准偏差为2．6％-7．6％（n=6）。该方法具有测定有机磷农药种类多、快速等优点,能满足农药多残留分析的要求。     

高效液相色谱串联质谱法对栀子中11种有机磷农药残留的检测

建立了高效液相色谱串联质谱法检测栀子中11种有机磷农药残留量的分析方法。样品以乙腈为提取溶剂,采用超声波辅助提取,经Carb/PSA固相萃取柱净化,液质联用仪测定。11种有机磷农药在125~2 000μg/L范围内线性良好,相关系数为0.9955~0.9998。在50、100、500μg/kg 3个添加水平的平均加标回收率为84%~107%,相对标准偏差为1.4%~10.9%。     

Solid‐phase extraction using chloropropyl functionalized sol–gel hybrid sorbent for simultaneous determination of organophosphorus pesticides in selected fruit samples

A new sol–gel hybrid methyltrimethoxysilane‐chloropropyltriethoxysilane was prepared as sorbent for solid‐phase extraction. The extraction efficiency of the prepared sol–gel hybrid methyltrimethoxysilane‐chloropropyltriethoxysilane was assessed by using three selected organophosphorus pesticides, namely, chlorpyrifos, profenofos, and malathion. Gas chromatography–mass spectrometry was used for detection of organophosphorus pesticides. Several vital parameters were optimized to identify the best extraction conditions. Under the optimum extraction conditions, solid‐phase extraction‐methyltrimethoxysilane‐chloropropyltriethoxysilane method showed good linearity range (0.05‐1 μg/mL) with coefficient of determination more than 0.995. The limits of detection obtained were in the range of 0.01–0.07 μg/mL and limits of quantification ranging from 0.03 to 0.21 μg/mL. The limits of detection obtained for the developed method were 2.3–6.5× lower than the limits of detection of commercial octadecyl silica sorbent. Real samples analysis was carried out by applying the developed method on red apple and purple grape samples. The developed method exhibited good recoveries (88.33–120.7%) with low relative standard deviations ranging from 1.6 to 3.3% compared to commercial octadecyl silica sorbent, which showed acceptable recoveries (70.3–100.2%) and relative standard deviations (6.3–8.8%). The solid‐phase extraction‐methyltrimethoxysilane‐chloropropyltriethoxysilane method is presented as an alternative extraction method for determination of organophosphorus pesticides.     

分散固相萃取-分散液液微萃取/气相色谱-串联质谱法测定蔬菜中19种有机磷农药残留

采用分散固相萃取和分散液液微萃取联用方法,建立了气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)同时测定蔬菜中19种有机磷农药残留量的分析方法。分散固相萃取方法以乙腈为萃取液,以N-丙基-乙二胺(PSA)和C18为吸附剂。对影响分散液液微萃取效率的因素(萃取溶剂种类及体积、分散剂体积等)进行优化,同时分析了实验过程中添加掩蔽试剂L-古洛糖酸γ-内酯(AP)对基质效应补偿作用的影响。在最佳实验条件下,19种有机磷在辣椒和大葱中3个添加水平(0.05,0.1,0.5 mg/kg)的回收率为76.9%~126.8%,相对标准偏差为0.6%~7.3%,检出限(S/N=3)为0.10~0.50μg/kg。该方法简单、高效、重现性好、富集倍数高,可用于蔬菜中有机磷农药的快速检测。     

自制双层固相萃取柱在新会陈皮及其制品中11种有机磷农药测定中的应用

以自制改性多壁碳纳米管（MWNTs）和N-丙基乙二胺（PSA）填料分层填装的双层固相萃取柱为净化柱,建立了测定陈皮及其制品中11种有机磷农药残留的分析方法。样品经乙酸乙酯提取、离心后,固相萃取柱净化,净化液经Agilent RTS-1701毛细管柱分离,火焰光度检测器检测,外标法定量。考察了填料类型、填料用量、洗脱方式等因素对提取效率的影响。在优化条件下,11种有机磷农药检测的线性范围为0.020~1.0 mg/L,相关系数为0.9990~0.9998,检出限为3.5~9.6 μ g/kg。样品在10、25、100 μg/kg 3种水平下的加标回收率为50.8%~109%,相对标准偏差为2.7%~8.5%。该法准确度和灵敏度高、操作简单、快速,检出限能满足对有机磷农药残留的限量要求。自制固相萃取柱可降低成本,值得推广应用。     

固相萃取–毛细管气相色谱法同时测定水体中8种有机磷类农药残留

建立固相萃取–毛细管气相色谱法同时测定水体中敌敌畏、乙酰甲胺磷、治螟磷、乐果、甲基对硫磷、马拉硫磷、杀螟硫磷和水胺硫磷8种有机磷类农药残留。样品经OASIS HLB固相萃取柱富集,丙酮洗脱,用毛细管气相色谱(FPD)法进行定量分析。8种有机磷类农残留的质量浓度在0.05~4.0μg/m L范围内与色谱峰面积线性关系良好,相关系数均大于0.998,方法检出限为0.004~0.01μg/m L。测定结果的相对偏差为2.6%~4.5%(n=6),加标回收率为81.6%~106.2%。该方法操作简单、灵敏度高,可用于检测水体中的8种有机磷类农药残留。     

Magnetic solid-phase extraction of organophosphorus pesticides from apple juice and environmental water samples using magnetic graphene oxide coated with poly(2-aminoterephthalic acid-co-aniline) nanocomposite as a sorbent

An effective magnetic solid-phase extraction method was proposed using magnetic graphene oxide coated with poly(2-aminoterephthalic acid-co-aniline) as a sorbent for preconcentration and extraction of organophosphorus pesticides from environmental water and apple juice samples, and determined using the gas chromatography-mass spectrometry analysis. To approve the successful synthesis of the magnetic nanocomposite, the prepared sorbent was characterized by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, vibrating sample magnetometer, and Fourier transforms infrared techniques. The main parameters affecting the extraction efficiency were considered and studied to afford an optimized procedure. Systematic method validation verified its suitable recoveries (89.4–107.3%), and precision (relative standard deviations < 6.8%). The method showed a wide linear dynamic range (0.04–700 ng/mL) with low limits of detection (0.01–0.06 ng/mL) and quantification (0.04–0.21 ng/mL). This method presented good potential and great sensitivity for the pesticides determination.     

Ultrapreconcentration and determination of organophosphorus pesticides in water by solid‐phase extraction combined with dispersive liquid–liquid microextraction and high‐performance liquid chromatography

Solid‐phase extraction coupled with dispersive liquid–liquid microextraction was developed as an ultra‐preconcentration method for the determination of four organophosphorus pesticides (isocarbophos, parathion‐methyl, triazophos and fenitrothion) in water samples. The analytes considered in this study were rapidly extracted and concentrated from large volumes of aqueous solutions (100 mL) by solid‐phase extraction coupled with dispersive liquid–liquid microextraction and then analyzed using high performance liquid chromatography. Experimental variables including type and volume of elution solvent, volume and flow rate of sample solution, salt concentration, type and volume of extraction solvent and sample solution pH were investigated for the solid‐phase extraction coupled with dispersive liquid–liquid microextraction with these analytes, and the best results were obtained using methanol as eluent and ethylene chloride as extraction solvent. Under the optimal conditions, an exhaustive extraction for four analytes (recoveries >86.9%) and high enrichment factors were attained. The limits of detection were between 0.021 and 0.15 μg/L. The relative standard deviations for 0.5 μg/L of the pesticides in water were in the range of 1.9–6.8% (n = 5). The proposed strategy offered the advantages of simple operation, high enrichment factor and sensitivity and was successfully applied to the determination of four organophosphorus pesticides in water samples.     

高效液相色谱-串联质谱法测定食品中20种氨基甲酸酯类农药残留

建立了食品中20种氨基甲酸酯类农药残留量的高效液相色谱-串联质谱联用(HPLC-MS/MS)测定与确证方法。20种氨基甲酸酯类农药在0.005～0.1 mg/kg范围内线性良好,相关系数为0.991 7～0.999 6;在0.005～0.025 mg/kg范围内, 20种目标物的回收率为51.2%～125.0%,相对标准偏差为1.4%～19.8%。该方法准确、灵敏、快速,可满足国际上对食品中这20种氨基甲酸酯类农药残留量的检测需要。