网站导航

新闻资讯

当前位置:主页 > 新闻资讯 >
基于纳米材料的固相微萃取
时间:2023-07-14 21:33 点击次数:147

  固相微萃取(Solid phase microextraction,SPME)是一种将萃取、富集和去除基质干扰等步骤集成在一起的样品前处理技术,它具有操作简便、溶剂消耗少、灵敏度高、选择性好等优点,广泛应用于环境分析领域。SPME的关键部件是萃取介质,它决定了SPME的萃取效率和性能。近年来,随着纳米材料(Nanomaterials,NMs)的快速发展和广泛应用,基于纳米材料的SPME(NMs-SPME)也受到了越来越多的关注和研究。纳米材料是指具有至少一个维度在1-100 nm范围内的材料,它们具有高比表面积、高反应活性、高吸附能力、可调控的形貌和结构等特点,为SPME提供了新的萃取介质和新的萃取机制。本文综述了近五年来(2016-2020)基于纳米材料的SPME在环境分析中的最新研究进展,主要包括以下几个方面:

  根据纳米材料在SPME中的作用方式和位置,基于纳米材料的SPME可以分为以下几类:

  纳米材料作为萃取涂层(NMs as extraction coatings),即将纳米材料直接涂覆在固定支撑上,如金属丝、玻璃纤维或聚合物棒等,形成萃取涂层,然后将其插入或浸入样品溶液中进行萃取。这种类型的SPME具有制备简单、稳定性好、可重复性高等优点,但也存在着涂层容易脱落、表面活性剂残留等缺点。

  纳米材料作为载体材料(NMs as carrier materials),即将纳米材料与其他有机或无机材料复合,如聚合物、碳材料、金属有机框架等,形成复合萃取涂层,然后将其涂覆在固定支撑上进行萃取。这种类型的SPME具有结合了不同材料优势、提高了萃取效率和选择性等优点,但也存在着制备复杂、成本高等缺点。

  纳米材料作为功能化修饰剂(NMs as functional modifiers),即将纳米材料与具有特定功能基团的化合物或生物分子修饰,如荧光剂、磁性剂、酶、抗体等,形成功能化纳米材料,然后将其分散在样品溶液中进行萃取。这种类型的SPME具有增强了萃取特异性、实现了多功能集成等优点,但也存在着分离困难、回收率低等缺点。

  环境水体中的有机污染物分析,如农药、药物、内分泌干扰物、挥发性有机物等,这些污染物具有毒性强、持久性高、生物富集性高等特点,对人类健康和生态环境造成严重的危害。基于纳米材料的SPME可以有效地从复杂的水体样品中富集和分离这些有机污染物,提高了分析的灵敏度和准确度。

  环境气体中的有机污染物分析,如挥发性有机物、半挥发性有机物、多环芳烃等,这些污染物具有挥发性强、迁移性高、致癌性高等特点,对大气质量和人类呼吸系统造成严重的影响。基于纳米材料的SPME可以有效地从复杂的气体样品中富集和分离这些有机污染物,提高了分析的速度和稳定性。

  环境固体中的有机污染物分析,如土壤、沉积物、生物体等,这些样品中含有大量的有机质、无机盐、微生物等干扰物质,对萃取过程产生不利影响。基于纳米材料的SPME可以有效地从复杂的固体样品中富集和分离有机污染物,提高了分析的选择性和准确性。

  基于纳米材料的SPME在环境分析中的应用取得了显著的进展,为环境监测、风险评估和污染控制提供了有效的样品前处理技术。然而,由于环境样品的复杂性和多样性,以及纳米材料的稳定性和安全性等因素,基于纳米材料的SPME仍然面临着一些挑战和问题,如萃取涂层的制备方法、萃取机制和萃取模式;萃取介质的回收方法、再利用次数和废弃处理等。因此,未来的研究方向可以从以下几个方面进行探索:

  开发更多的新型纳米材料,如基于碳纳米管、石墨烯、量子点等的新型碳基纳米材料,以及基于金属有机框架、共价有机框架等的新型多孔纳米材料;

  开发更多的新型萃取涂层制备方法,如基于电化学、光化学、微波等的新型涂覆方法,以及基于自组装、共价键合等的新型固定方法;

  开发更多的新型萃取模式,如基于磁场、电场、温度等的新型刺激响应式萃取模式,以及基于表面活化剂、金属离子等的新型增强萃取模式。

如果您有任何问题,请跟我们联系!

联系我们

Copyright © 2028 门徒娱乐注册 TXT地图 HTML地图 XML地图