氧化石墨烯及其復(fù)合材料在茶葉農(nóng)藥殘留分析前處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、農(nóng)藥殘留是茶葉質(zhì)量安全關(guān)注的焦點(diǎn)，茶葉是一個(gè)基質(zhì)十分復(fù)雜的產(chǎn)品，包括茶多酚、生物堿、色素等，這些基質(zhì)嚴(yán)重干擾茶葉中農(nóng)藥殘留的分析，也會(huì)對(duì)儀器造成污染和損壞，因此，精確地分析茶葉中多種痕量農(nóng)藥殘留是一個(gè)挑戰(zhàn)，近年來高效、綠色、快速的茶葉樣品前處理技術(shù)是農(nóng)藥殘留分析的研究重點(diǎn)?；诩{米材料的樣品前處理技術(shù)是研究的熱點(diǎn)。新材料適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)為復(fù)雜基質(zhì)前處理方法的研發(fā)提供新的切入點(diǎn)。氧化石墨烯(GO)由于其大比表面積、表面豐富的基團(tuán)，

2、易于進(jìn)一步修飾等獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，引起了各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本論文主要圍繞GO的合成、三維殼聚糖-還原氧化石墨烯(3D CS-rGO)納米材料的合成及其在茶湯、茶葉中的農(nóng)藥殘留分析前處理中的應(yīng)用展開研究。論文分為五章：第一章是對(duì)本論文中涉及到研究方向和內(nèi)容的文獻(xiàn)綜述。第二章是基于氨基化介孔硅(SBA-15-NH2)和GO的分散固相萃取測(cè)定茶湯中的新煙堿類農(nóng)藥。第三章是3D CS-rGO高效吸附納米材料的合成。第四章是3D CS-rGO納

3、米材料用于茶葉農(nóng)藥多殘留的分析研究。第五章是全文的總結(jié)。得到的主要結(jié)論如下：
　?。?）成功合成具有高氧化程度的GO。利用X-射線衍射儀，拉曼光譜，紫外-可見光譜儀和透射電子顯微鏡等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　?。?）建立基于SBA-15-NH2以及GO的茶湯中農(nóng)藥分析方法。SBA-15-NH2對(duì)茶湯中多酚類物質(zhì)具有很好的凈化效果；相比傳統(tǒng)的吸附材料，GO對(duì)茶湯中的4種新煙堿類農(nóng)藥具有更優(yōu)異的富集效果。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了SBA-15-

4、NH2和GO的用量、溶液的pH值、吸附時(shí)間和洗脫溶劑等因素。考察了GO對(duì)茶湯中的4種新煙堿類農(nóng)藥的吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為，其吸附行為符合Freundlich模型和二級(jí)動(dòng)力學(xué)，對(duì)目標(biāo)農(nóng)藥的吸附為多層吸附，限速步驟主要是化學(xué)吸附，吸附能力與π-π電子給-受體和靜電作用有關(guān)。研究了4種農(nóng)藥在茶湯中的加標(biāo)回收率(72.2~95.0％)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(小于9.8%)，檢出限(0.46~1.4μg L-1)和定量限(1.5~4.7μg L-1)，對(duì)

5、方法進(jìn)行了確證。建立了基于 SBA-15-NH2和 GO的分散固相萃取結(jié)合超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(DSPE-UPLC-MS/MS)測(cè)定茶湯中4種新煙堿類農(nóng)藥的的方法。
　　（3）合成3D CS-rGO高效吸附材料。采用一步高溫溶劑熱還原的方法成功合成具有一定孔狀三維結(jié)構(gòu)的CS-rGO納米材料。利用傅里葉變換紅外光譜儀，X射線光電子能譜，掃描電子顯微鏡以及元素分析等方法對(duì)3D CS-rGO納米材料進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明3D CS-r

6、GO能高效吸附茶葉乙腈提取液中兒茶素類物質(zhì)、咖啡堿和色素等主要基質(zhì)干擾物質(zhì)，且吸附能力遠(yuǎn)高于其他幾種常用商業(yè)化吸附劑。利用多種表征手段對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行研究，靜電作用、π-π作用、疏水效應(yīng)和氫鍵作用是兒茶素類和咖啡堿在3D CS-rGO納米復(fù)合材料上的主要吸附動(dòng)力。
　?。?）建立3D CS-rGO納米材料進(jìn)行凈化處理的農(nóng)藥多殘留分析方法。研究了3D CS-rGO的可重復(fù)利用率以及對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的消除作用；優(yōu)化了QuEChERS前處理方