磁性共价有机骨架材料在食品安全分析中的应用研究

文章结合国内外文献,对磁性共价有机骨架材料在食品安全分析中的应用研究进行了综述,介绍了磁性共价有机骨架材料的常用制备方法,论述了其在农药残留、兽药残留、有机污染物、毒素以及包装中有害物质等方面应用的实例,并对磁性共价有机骨架材料今后在实际检测中的应用方向进行了展望。     

共价有机骨架材料应用研究进展

共价有机骨架(COFs)材料是一种多孔晶态聚合物材料,大致可分为四类:含硼类COFs材料、亚胺类COFs材料、三嗪类COFs材料和其他类COFs材料.与传统无机多孔材料相比,COFs材料具有较高的热稳定性、极低的密度、较大的比表面积、良好的结构裁剪性等显著的优势.在气体吸附、光电、催化、传感等方面应用广泛.除要设计开发新的前体、新的合成方法以及新的连接方式来实现理论与实验的完美结合外,通过加入特定的砌块,赋予材料更广泛的应用性能,将是COFs复合材料未来的发展方向.     

共价有机框架膜材料的制备及其在水处理中的应用进展

共价有机框架(Covalent organic frameworks, COFs)作为一种多孔框架结构的高分子材料，具有密度低、孔隙率高及框架结构可修饰等特点，在水处理领域受到人们的广泛关注。将COFs制备成膜材料可使其性能得到更加充分的利用，拓展其应用领域。为推动COFs及其膜材料的发展，本文从COFs的结构特征出发，概括了COFs的合成和成膜方法；介绍了COFs膜材料在水处理领域的应用进展；最后分析了COFs在水处理领域中存在的一些问题，并展望了未来的发展方向。     

共价有机骨架磁固相萃取-气相色谱法测定15种邻苯二甲酸酯

目的建立磁共价有机骨架材料TpPa-1/Fe304固相萃取与气相色谱法(gas chromatography, GC)联用技术测定样品中15种邻苯二甲酸酯(phthalate esters, PAEs)的分析方法。方法将TpPa-1与Fe~(2+)、Fe~(3+)在碱性条件下合成TpPa-1/Fe_3O_4,经过磁固相萃取过程将PAEs吸附,并使用甲醇洗脱,上机检测,外标法定量。结果15种PAEs的检出限为0.313～5.198μg/L(S/N=3)。PAEs的日内和日间相对标准偏差(relative standard deviations,RSDs)值分别小于6.6%和7.8%。该方法已成功应用于碳酸饮料和环境水样中痕量PAEs的测定,回收率在89.1%～103.6%之间,RSD小于7.9%。结论本研究提供了一种简单快速的共价有机骨架(covalent organic frameworks, COFs)材料的磁化方法,可应用于食品样品前处理中富集和分离PAEs。     

金属有机骨架材料作为纳米酶在食品安全快速检测中的应用

酶因其催化效率高、与底物特异性强等优势在保障食品安全中起着不可替代的作用,但天然酶也面临着对环境敏感、提纯难度大、价格相对高昂等问题。基于此,模拟酶应运而生。模拟酶在保持天然酶的生物活性的同时,又能克服其稳定性不高等不足。将纳米技术和模拟酶结合发展的纳米酶融合两者优势,在食品安全快速检测中展现出较强的潜在应用价值,在大规模样品筛查和半定量检测方面发挥着重要作用。金属有机骨架材料(metal-organic framework,MOFs)作为纳米酶常用材料之一,近年来逐渐成为研究热点,并在农兽药残留、重金属离子、食源性病原菌真菌毒素等食品的快速检测方面得到应用。本文简要介绍纳米酶和金属有机骨架材料的组成并简要介绍其在快速检测中的原理,重点综述金属有机骨架材料作为纳米酶在食品安全检测中的应用并对其进行展望,以期对相关工作者提供借鉴。     

磁性金属有机骨架材料的合成及其在食品检测前处理中的应用研究

基于结构和功能多样性的磁性金属有机骨架复合材料(MMOFs)开发新型食品样品前处理方法,旨在建立高特异性、高灵敏度、高效率的新型食品检测技术,对于保障食品质量与安全具有重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)是由无机亚基(金属簇、金属离子、中心链)和有机配体,通过配位键形成的三维网状晶体结构材料,因其具有规则的孔隙结构、较大的比表面积和较高的稳定性等优点,被广泛地应用在样品前处理、气体储存与分离、能量转换、光电传导等领域。近年来,磁性金属有机骨架材料(MMOFs)将不同类型的MOFs材料和各种磁性纳米粒子(MNPs)组装在一起,使其不仅具有MOFs材料的优点又增加了磁反应特性,因其选择效果好、响应速度快、生物相容性强、操作简单、可重复利用率高等特点,结合磁性固相萃取(MSPE)技术在食品检测前处理中得到了广泛地应用。文章综述归纳了8种磁性金属有机骨架材料新型制备方法,系统性地总结了MMOFs材料作为MSPE吸附剂在食品检测前处理中的应用,此外还对MMOFs材料未来应用前景和发展方向进行展望。     

有机骨架衍生碳材料在超级电容器方面的应用

超级电容器相较于传统电容器具有更高的功率密度,更宽的工作窗口和更长的使用,近年来引起了广泛关注。许多有机骨架衍生的多孔聚合物材料,例如多孔有机骨架(POF),金属有机骨架(MOF),共轭有机骨架(COF)等衍生的电极材料在超级电容器中均表现出优异的性能。本文主要归纳总结了近些年来对有机骨架衍生碳材料在超级电容器方面的应用的一些研究。     

二氧化碳光催化还原材料的研究进展

本文综述目前二氧化碳光催化还原制有用化学品催化材料的研究进展。首先对光催化还原CO_2的机理进行讨论;其次在此基础上对石墨烯复合材料、钨基复合材料、石墨碳氮基材料、过渡金属氢氧化物、金属有机骨架复合材料等在光催化还原CO_2过程中的应用进行详细的阐述。     

纤维基金属有机骨架材料的制备及应用进展

总结纤维基金属有机骨架复合材料的制备及应用研究进展。介绍了纤维基金属有机骨架复合材料的制备方法,分析了各制备方法的优缺点;阐述了纤维基金属有机骨架复合材料在气相吸附和分离、液相吸附和分离、化学催化和生物检测等方面的应用。认为:纤维基金属有机骨架复合材料可拓展金属有机骨架复合材料的应用领域,为功能性纤维材料的开发提供新途径。     

金属离子配位改性在纤维制备及织物后整理中的应用

含有金属离子的聚合物因兼具有机、无机特性而倍受研究者青睐,金属-有机杂化材料、聚合物基有机-无机杂化材料、配位超分子材料等杂化材料已逐渐成为材料领域的研究热点。金属离子配位改性作为向有机基材引入金属离子的常用手段被广泛应用在织物/纤维功能化制备及后整理改性方面,但相较传统共价接枝改性和辐照改性技术而言,其应用范围窄,发展缓慢。对近年金属离子在织物/纤维制备和后整理中配位改性的应用进展和作用机理进行了综述,为金属离子配位改性技术在织物/纤维制备及后整理中的应用和推广提供参考。     

口罩用抗菌空气过滤材料的研究进展

口罩用抗菌空气过滤材料不仅能够对颗粒物与细菌等进行过滤、截留,而且能够杀灭细菌或抑制细菌活性,大幅提高口罩对呼吸道细菌传染病的防护性能。概述了近年来金属类抗菌剂、有机类抗菌剂、光催化类抗菌剂及金属有机骨架(MOF)类抗菌剂在口罩用抗菌空气过滤材料中的应用进展,从过滤性能、抗菌性能及应用性等角度系统分析了当前口罩用抗菌空气过滤材料的发展现状和存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

新型纳米材料在食品安全检测中样品前处理应用的研究进展

在食品安全检测中,样品预处理是衡量污染物定性和定量分析中必不可少的步骤。有效的食品前处理方法具有重要意义。近年来,纳米材料的发展,极大地促进了食品样品预处理方法的创新。如碳纳米管材料、金属有机骨架、磁性金属有机骨架材料等,在食品样品预处理方面,显示出巨大的应用前景。综述了近年来基于新型纳米材料的食品安全筛选预处理方法,讨论了该领域未来的发展前景和面临的挑战。     

金属有机骨架固定化脂肪酶的构筑及其催化制备生物柴油的研究进展

金属有机骨架(MOF)具有多样性、高比表面积、化学稳定性和易于后修饰等优势,是固定化酶的优良载体。为了促进生物柴油的发展,针对MOF固定化脂肪酶的方法及其在生物柴油生产中的应用进展进行了综述。MOF固定化脂肪酶的方法有物理吸附法、共价结合法、原位包埋法等,采用MOF固定脂肪酶生产生物柴油,在一定程度上降低了生产成本和提高了产率。开发新型的脂肪酶固定化方法及寻求合适的固定化载体是生物柴油发展的关键。     

基于磁性共价有机骨架对烤肉中苯并[a]芘的检测

采用快速简单的共沉淀法合成磁性共价有机骨架材料,并通过傅里叶变换红外光谱、透射电镜对其进行表征.通过优化吸附剂用量、萃取时间、解吸溶剂、解吸时间和解吸体积等条件,建立了磁固相萃取-高效液相色谱法测定烤肉中苯并[a]芘(Benzo[a]pyrene,BaP)的新方法.该方法的线性范围为0.5～100.0 μg/L(R2=...     

磁性金属-有机骨架材料在印染废水处理中的应用（一）

磁性金属-有机骨架(MMOFs)材料是一类新兴的功能性纳米材料。MMOFs材料在纳米级磁性功能粒子的基础上结合了金属有机骨架材料结构单一、比表面积高、化学和热稳定性良好、吸附亲和能力强等性能,在实际生产实践中的诸多方面都有良好的应用前景。简述了MMOFs复合材料及其制备方法,并重点总结了其在印染废水处理中的应用。     

基于光热利用的金属有机骨架/石墨烯复合膜对印染废水的再生处理

为促进金属有机骨架(MOF)在印染废水处理中的应用，采用真空抽滤法制备了高性能金属有机骨架/石墨烯光热复合材料，通过界面蒸发方式对印染废水进行再生利用。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外-可见-近红外漫反射光谱仪等手段，对膜材料进行微观结构和光学性能的表征，研究了膜光热性能及废水光热蒸发性能。结果表明：沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8改变了石墨烯微观构造并提高了光热转换效率，1个模拟太阳光下，膜表面温度升至97.6℃;印染废水再生处理结果显示，在1.0 kW/m²的光照下，纯水的蒸发速率可达1.34 kg/(m²·h),光热利用率为91.2%,对废水中有机污染物、色度及盐分的截留超过99.6%;复合膜性能稳定，重复使用7次后通量仍无明显降低。通过MOF简单地修饰石墨烯材料，显著提升了二维碳基材料的光热性能，具有较好的印染废水处理应用前景。     

金属-有机骨架材料在分离分析中的应用进展

金属-有机骨架材料(metal organic frameworks,MOFs)是一类近年来引起研究人员广泛关注和重视的新型多孔有机-无机杂化材料。因结合了有机和无机两种材料,MOFs材料呈现出了优于有机或无机材料的独特性能,如高度发达的孔隙结构、超大的比表面积和良好的化学稳定性等,这些优良性能使其具备了在分析化学中广泛应用的潜力。目前,MOFs材料已经在催化、吸附、药物输送、分离分析等领域被大量研究。本文综述了近几年金属-有机骨架材料在分离分析中的研究进展,介绍了常见的MOFs材料的种类及合成方法,重点总结了其在萃取分离、气相色谱固定相和液相色谱固定相中的应用研究,并对其今后的发展进行了展望。     

共价有机框架作为通道材料的有机电化学晶体管的制备及性能

有机电化学晶体管(OECT)由于具有器件制造简单、可拉伸、相对较低的工作电压和良好的开关电流比等优点，被广泛应用于生物医学、环境监测、保健产品、水处理和食品检测等领域。然而有机电化学晶体管材料往往受限于沟道材料的低化学稳定性以及低电子和离子迁移率等。共价有机框架(COF)由于具有稳定的共价键、良好的面内π-π共轭以及面外有序结构有望成为新一代的OECT沟道材料。文章通过一种表面引发方法在硅片表面原位生长COF薄膜，并用于OECT器件的组装，具有约100倍的开关比、0.4 V的低阈值电压和0.53 cm²/(V·s)的场效应迁移率。该研究结果为共价有机框架薄膜应用于电子器件领域拓宽了道路。     

环糊精金属有机骨架的制备及应用

新型食品传递体系的开发一直是活性物质保护领域的研究热点。以环糊精和生物相容性金属离子为基础制备的环糊精金属有机骨架具有高孔隙率、高比表面积及强吸附等特点,已在活性物质封装领域表现出独特的封装能力、出众的生物相容性以及可修饰的功能化作用。环糊精金属有机骨架的开发拓宽环糊精在食品领域中的应用,同时为金属有机骨架在食品领域的应用提供新思路。该文综述关于环糊精金属有机骨架的结构特性、制备方法、在封装活性物质领域的应用及提高其稳定性的研究,最后针对目前研究中存在的问题对未来环糊金属有机骨架的研究方向提出建议。     

荧光探针在食品中甲醛检测的最新应用进展

甲醛是一种高活性的小分子,具有环境毒性,对人体可以带来不可逆损伤。荧光探针法具有设备简单、操作简便、高灵敏度、高选择性等优点,在生物成像、生物体外检测等领域具有应用优势。在食品检测领域,尤其面对快速检测的需求日趋增长,荧光探针法,包括有机小分子荧光探针、纳米荧光探针、金属有机骨架探针等,为甲醛的痕量和快速检测提供了方法和平台,得到了不断关注和飞速发展。本文主要从反应机理和结构的角度,从有机小分子荧光探针、纳米荧光探针、金属有机骨架荧光探针3个方面介绍和讨论了近年来荧光探针法在食品中甲醛检测的应用进展,总结了不同类型荧光探针方法的特点和应用效果,为荧光探针法在食品快速检测领域的应用持续优化提供新的角度和思考。