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新型碳材料在食品藥物殘留檢測中發揮重要作用

“新型碳材料用于食品藥物殘留是檢測的關鍵技術研究與應用”結合已有檢測技術,將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管應用到農獸藥及動物激素殘留檢測中,系統地研究了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化、萃取的影響因素,建立了與儀器聯用的檢測方法,輸出核心期刊論文3篇,獲得實用新型專利9項。該項目有利于完善和開發食品中有害污染物的快速、簡便的分析方法,從而為食品安全提供技術支持,取得了較好的經濟效益和顯著的社會效益。

石墨烯、氧化石墨烯具有大的比表面積,化學性質穩定,可與有機分子產生強的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研究較熱門的新型碳材料,在電子、能源、材料、生物醫藥等領域具有潛在的應用前景。石墨烯可由天然石墨制備,具有成本低廉、原料易得且容易實現規模化制備的優點。因此,石墨烯、碳納米管及其復合材料有望成為樣品前處理領域的新型、性能優良的吸附材料。

項目選用不同基質的樣品進行前處理,考察石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管對樣品中典型農獸藥殘留、激素殘留的凈化能力,并與傳統的前處理方法進行比較,考察其在靈敏度、選擇性和重現性等方面的表現。將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管與液相色譜—串聯質譜儀等分析儀器聯用,摸索最佳凈化和檢測條件,并對測試結果進行分析討論,對測試的科學性進行評價。實驗發現,達到相同的凈化效果,石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管的用量為傳統吸附劑(PSA、C18、GCB等)用量的1/8—1/10,能夠大大節約檢測成本。該項目具有以下創新:

第一,將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管材料應用于農獸藥、激素殘留檢測,結合液相色譜—串聯質譜等分析儀器,比較石墨烯、氧化石墨烯對不同性質化合物的吸附性能,建立了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化技術與儀器聯用的快速檢測方法,該方法比傳統檢測方法成本低、凈化效果好。發表核心期刊論文3篇。

第二,結合石墨烯、氧化石墨烯的優良吸附性能,引入了基于石墨烯、氧化石墨烯的“萃取—反萃取”技術,建立了氧化石墨烯分散固相萃取—反萃取檢測磺胺類藥物殘留的方法、基于石墨烯分散固相萃取—反萃取技術檢測涕滅威殘留的方法等。

第三,設計了基于石墨烯、氧化石墨烯的萃取、凈化裝置,申請了相關專利。為了實現石墨烯、氧化石墨烯對目標物的分散固相萃取,同時能夠快速對目標物進行反萃取,設計了用于石墨烯、氧化石墨烯反萃取的裝置。為解決現有技術吸附容量有限、凈化材料不便更換,使用成本高的問題,設計了一種石墨烯凈化裝置。

第四,針對實驗過程中遇到的問題及不便,設計了多位渦旋裝置、簡易吸管存放裝置、冷凝水斷水報警裝置、裝柱淋洗一體化自動裝置及色譜進樣瓶自動清洗裝置,提高了實驗效率。

該項目研究成果已在單位實驗室及相關單位應用,該項目將石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管應用到農獸藥、多類激素殘留檢測中,系統地研究了石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管凈化、萃取的影響因素:吸附劑用量、萃取時間、樣品溶液的pH值及離子強度、解吸劑的種類及用量,針對不同性質的化合物,對石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管的適用范圍及使用效果進行考察。項目有利于完善和開發食品中有害污染物快速、簡便的檢測技術,檢測所需用量比傳統吸附劑少,節約了檢測成本。

本文來自中國食品報網,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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