[发明专利]一种磁性纳米复合材料及其制备和应用

说明书

本发明属于水环境中微量药物残留安全检测技术领域，涉及一种磁性纳米复合材料及其制备和应用，具体涉及一种聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管及其制备和在磺胺类药物检测中的应用。本发明同时提供了一种灵敏可靠的水环境中磺胺类药物残留的检测方法。本发明所述的磁性纳米复合材料通过如下方法制备：(1)由多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵在碱性溶液中制备磁性多壁碳纳米管。(2)由磁性多壁碳纳米管、吡咯以及氯化铁在一定条件下制备聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管。制备得到的聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管可以同时检测水环境中8种磺胺类药物。

技术领域

本发明属于水环境中微量药物残留安全检测技术领域，涉及一种磁性纳米复合材料及其制备和应用，具体涉及一种聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管及其制备和在磺胺类药物检测中的应用。本发明同时提供了一种灵敏可靠的水环境中磺胺类药物残留的检测方法。

背景技术

磺胺类药物属最早使用的人工合成抗菌药，抗菌谱广，疗效稳定，成本低廉且可提高动物生长速度，因此被广泛应用于畜牧业、水产养殖业以及治疗人类细菌感染性疾病。这些药物可随尿液、粪便、养殖废水等排放到环境水体中，对环境、生态系统以及人类健康造成安全隐患。因此，对环境水样中磺胺类药物的检测越来越受到人们的重视。

该类药物降解速率较慢、残留时间长，通过各种途径被转移至水体的该类药物残留会给人类造成慢性、远期和累积的危害，如产生过敏反应、抗药性甚至致癌性。目前，多个国家已在废水、地表水，甚至饮用水中检出了不同浓度的磺胺类药物。例如，有研究报道，在美国某地下水中检测到0.22μg/L的磺胺甲恶唑；在地表水中检测到0.06-15μg/L磺胺二甲氧嘧啶和0.08μg/L磺胺噻唑；在西班牙某河流域中检测到11-112ng/L磺胺甲恶唑。虽然自然水体中磺胺类药物的浓度随时空不同，但大多集中在ng/L-μg/L水平，处于痕量级，且环境基质比较复杂，因此在样品检测之前进行富集净化是必不可少的。

磁固相萃取是以磁性材料作为吸附剂的一种微固相萃取方法。具有省时快速、无需离心或过滤等优点，使样品预处理操作简化。多壁碳纳米管具有吸附性能好、比表面积大等特点，因此被广泛应用于痕量药物的富集中。在多壁碳纳米管表面引入磁性纳米粒子得到的磁性多壁碳纳米管可以实现与样品溶液的快速分离，是常用的磁固相萃取吸附剂之一。但是，多壁碳纳米管表面的磁性纳米粒子会使材料表面吸附位点减少，由于聚吡咯与某些被分析物之间存在π-π、氢键或疏水作用，可以在一定程度上补偿吸附位点的减少，因此，在该发明中聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管作为磁固相萃取吸附剂被应用。

对于复杂环境中痕量或超痕量存在的残留药物，单一的前处理方法往往不能满足仪器的检测要求，如存在较大的基质干扰。因此，考虑样品前处理结合技术。磁固相萃取结合分散液液微萃取(MSPE-DLLME)具有操作简单、回收率高、富集倍数高、基质干扰小等优点。本发明将该前处理方法与分析速度快且检测灵敏度高的超高效液相色谱串联质谱联用，实现了对复杂环境水样中痕量磺胺类药物残留的准确快速测定。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术缺陷，提供一种磁固相萃取吸附剂，并将该吸附剂用于同时测定水环境(河水、湖水、污水处理厂进出口水以及畜牧场排放废水)中8种磺胺类药物残留。

本发明的另一个目的提供同时测定水环境中8种磺胺类药物残留的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种磁性纳米复合材料，所述的磁性纳米复合材料通过如下方法制备：

(1)由多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵在碱性溶液中制备磁性多壁碳纳米管。

(2)由磁性多壁碳纳米管、吡咯以及氯化铁在一定条件下制备聚吡咯修饰的磁性多壁碳纳米管。

其中，