新型碳材料在食品藥物殘留檢測(cè)中發(fā)揮重要作用
“新型碳材料用于食品藥物殘留是檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”結(jié)合已有檢測(cè)技術(shù),將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管應(yīng)用到農(nóng)獸藥及動(dòng)物激素殘留檢測(cè)中,系統(tǒng)地研究了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化、萃取的影響因素,建立了與儀器聯(lián)用的檢測(cè)方法,輸出核心期刊論文3篇,獲得實(shí)用新型專利9項(xiàng)。該項(xiàng)目有利于完善和開(kāi)發(fā)食品中有害污染物的快速、簡(jiǎn)便的分析方法,從而為食品安全提供技術(shù)支持,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和顯著的社會(huì)效益。
石墨烯、氧化石墨烯具有大的比表面積,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可與有機(jī)分子產(chǎn)生強(qiáng)的π-π相互作用;碳納米管,又名巴基管,可以看作是石墨烯片層卷曲而成。石墨烯、氧化石墨烯及碳納米管都是近年來(lái)研究較熱門(mén)的新型碳材料,在電子、能源、材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。石墨烯可由天然石墨制備,具有成本低廉、原料易得且容易實(shí)現(xiàn)規(guī)?;苽涞膬?yōu)點(diǎn)。因此,石墨烯、碳納米管及其復(fù)合材料有望成為樣品前處理領(lǐng)域的新型、性能優(yōu)良的吸附材料。
項(xiàng)目選用不同基質(zhì)的樣品進(jìn)行前處理,考察石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管對(duì)樣品中典型農(nóng)獸藥殘留、激素殘留的凈化能力,并與傳統(tǒng)的前處理方法進(jìn)行比較,考察其在靈敏度、選擇性和重現(xiàn)性等方面的表現(xiàn)。將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管與液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜儀等分析儀器聯(lián)用,摸索最佳凈化和檢測(cè)條件,并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析討論,對(duì)測(cè)試的科學(xué)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),達(dá)到相同的凈化效果,石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管的用量為傳統(tǒng)吸附劑(PSA、C18、GCB等)用量的1/8—1/10,能夠大大節(jié)約檢測(cè)成本。該項(xiàng)目具有以下創(chuàng)新:
第一,將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管材料應(yīng)用于農(nóng)獸藥、激素殘留檢測(cè),結(jié)合液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜等分析儀器,比較石墨烯、氧化石墨烯對(duì)不同性質(zhì)化合物的吸附性能,建立了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化技術(shù)與儀器聯(lián)用的快速檢測(cè)方法,該方法比傳統(tǒng)檢測(cè)方法成本低、凈化效果好。發(fā)表核心期刊論文3篇。
第二,結(jié)合石墨烯、氧化石墨烯的優(yōu)良吸附性能,引入了基于石墨烯、氧化石墨烯的“萃取—反萃取”技術(shù),建立了氧化石墨烯分散固相萃取—反萃取檢測(cè)磺胺類藥物殘留的方法、基于石墨烯分散固相萃取—反萃取技術(shù)檢測(cè)涕滅威殘留的方法等。
第三,設(shè)計(jì)了基于石墨烯、氧化石墨烯的萃取、凈化裝置,申請(qǐng)了相關(guān)專利。為了實(shí)現(xiàn)石墨烯、氧化石墨烯對(duì)目標(biāo)物的分散固相萃取,同時(shí)能夠快速對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行反萃取,設(shè)計(jì)了用于石墨烯、氧化石墨烯反萃取的裝置。為解決現(xiàn)有技術(shù)吸附容量有限、凈化材料不便更換,使用成本高的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種石墨烯凈化裝置。
第四,針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及不便,設(shè)計(jì)了多位渦旋裝置、簡(jiǎn)易吸管存放裝置、冷凝水?dāng)嗨畧?bào)警裝置、裝柱淋洗一體化自動(dòng)裝置及色譜進(jìn)樣瓶自動(dòng)清洗裝置,提高了實(shí)驗(yàn)效率。
該項(xiàng)目研究成果已在單位實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)單位應(yīng)用,該項(xiàng)目將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管應(yīng)用到農(nóng)獸藥、多類激素殘留檢測(cè)中,系統(tǒng)地研究了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化、萃取的影響因素:吸附劑用量、萃取時(shí)間、樣品溶液的pH值及離子強(qiáng)度、解吸劑的種類及用量,針對(duì)不同性質(zhì)的化合物,對(duì)石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管的適用范圍及使用效果進(jìn)行考察。項(xiàng)目有利于完善和開(kāi)發(fā)食品中有害污染物快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)所需用量比傳統(tǒng)吸附劑少,節(jié)約了檢測(cè)成本。
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