[发明专利]一种石墨烯/硅胶固相萃取材料及其应用

说明书

一种石墨烯/硅胶固相萃取材料及其应用，属于复合材料和农产品分析检测前处理领域。本发明提供了一种通过静电吸附技术制备的石墨烯/硅胶固相萃取材料，该石墨烯硅胶固相萃取材料借助于π‑π键作用及静电吸附与含苯环的氨基甲酸酯类农药之间的相互作用，实现了对植物及农产品中氨基甲酸酯类农药良好的吸附，通过回收实验证明该材料农产品对氨基甲酸酯类农药具有吸附速度快、吸附效率高，检测重现性好，萃取材料稳定性高，适用范围广等优点，具有很好的应用前景。

技术领域

一种石墨烯/硅胶固相萃取材料及其应用，属于复合材料和农产品分析检测前处理领域。

背景技术

由于农药残留对人体产生巨大的危害，国内外已经对其在不同食品和农产品中做出了严格的限量要求。

目前，农药残留的分析方法常见为QuEChERS或者固相萃取(SPE)前处理技术结合高效液相色谱法或者高效液相色谱-串联质谱等检测技术。然而，实验发现上述前处理方法由于实际样品基质成分复杂导致QuEChERS或者SPE材料萃取率低，因此用常规的方法较难检出或者灵敏度低。为去除基质干扰以及提高检测灵敏度，需提高SPE材料萃取效率。SPE技术的核心是所采用的固相吸附剂的材质，它决定了固相萃取的灵敏度和选择性。

石墨烯表面积大、含有丰富的π电子、热稳定性好和化学稳定性高等优异性能，石墨烯借助于其优越的吸附性能，其独特的二维平面结构，目标分子可以充分接触石墨烯表面，有利于吸附与洗脱，在样品前处理领域有着广泛的应用前景。另外，常用的石墨烯固相萃取材料在使用过程中需要调节萃取液为一定的pH范围，对于pH适用范围较窄，使检测步骤繁琐，并降低了检测准确度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种稳定性好，吸附性能好的石墨烯/硅胶固相萃取材料及其应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该石墨烯/硅胶固相萃取材料通过以下步骤制得：

1）石墨烯胶体溶液制备

将氧化石墨烯加入蒸馏水中超声分散，加入聚苯乙烯磺酸钠，反应得氧化石墨烯胶体溶液，然后将氧化石墨烯胶体溶液还原得石墨烯胶体溶液，所述氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸钠和蒸馏水一的质量比为0.5-3：0.05-0.3：100；

2）石墨烯硅胶固相萃取材料制备

将氨基硅胶加入到蒸馏水中超声分散，调节溶液的pH为2-4，将步骤1）得石墨烯胶体溶液加入到氨基硅胶悬浮液中得混合溶液，混合溶液反应，离心，洗涤，干燥得石墨烯/硅胶固相萃取材料，所述石墨烯胶体溶液、氨基硅胶和蒸馏水的质量比为0.5-1.5：1-3：100。

优选的，步骤1）中所述氧化石墨烯、聚苯乙烯磺酸钠和蒸馏水的质量比为1-2：0.1-0.2：100。

优选的，步骤2）中所述石墨烯胶体溶液、氨基硅胶和蒸馏水的质量比为1：2：100。

所述氧化石墨烯粒径小于10μm，氨基硅胶粒径为2-6μm。

步骤1）中所述反应条件为：反应温度：室温，反应时间30-90min，反应过程中持续搅拌，搅拌速率为100-300rpm/min。

步骤2）中所述混合溶液反应条件为：反应温度：30-70℃，反应时间4-6h，反应过程中持续振荡或搅拌，以保证其相互完全吸附。

所述步骤2）中所述离心转速为15000-25000rpm/min，离心时间3-7min，确保目标提取物可以最大程度的分离出来，使胶体中的固相萃取材料沉淀，分离。

所述步骤2）中所述洗涤为依次用乙醇、蒸馏水重复洗涤三次，将萃取材料表面的盐酸及未吸附的氨基硅胶和石墨烯洗涤下来。

所述石墨烯/硅胶固相萃取材料能够用于含苯环的氨基甲酸酯类农药残留富集和分离。