[发明专利]一种磁性磺酸功能化Fe3

说明书

本发明公开了一种磁性磺酸功能化Fe₃O₄@SHCP吸附剂及其制备方法和应用，通过简单的后修饰的方法引入磺酸基团和磁性纳米粒子，制备了具有混合作用模式的Fe₃O₄@SHCP磁性吸附剂。磺酸基团的引入没有破坏HCP的分级孔结构，且使得吸附剂同时以π‑π作用及静电作用对目标物进行捕获而表现出优异的萃取能力。结合HPLC技术建立了蛋糕中五种痕量HAAs同时检测的方法。在最优的萃取条件下，对HAAs的富集倍数达到952‑986倍，检出限为0.05‑0.3 ng/g，加标回收率在86.8‑98.6%的范围内，使用该方法全面评估了烘培温度和时间对蛋糕中HAAs含量的影响。

技术领域

本发明属于化学分析检测领域，具体是一种磁性磺酸功能化Fe₃O₄@SHCP吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，超交联聚合物(HCPs)以其独特的分级孔结构、较高的孔隙率、高比表面积、丰富的π电子和良好的化学稳定性等优势，成为了一种迅速发展的新型MSPE吸附剂。此外，相比于共轭微孔聚合物(CMP)、固有微孔聚合物(PIM)、金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)等多孔有机聚合物，HCPs可通过一步简单的Friedel-Crafts烷基化反应获得，无需昂贵的催化剂和苛刻的合成条件，其制备过程更加简便。迄今为止，HCPs已被用于酚类、除草剂、染料、苯胺和邻苯二甲酸酯等物质的富集。然而，大多数HCPs主要是基于其本身固有的疏水性和π-π作用吸附目标分析物[1]，使其在分离领域的应用有一定的局限性。因此，通过对吸附剂进行功能化修饰，同时改变其亲水性质，使HCPs对目标分析物的吸附模式多样化，成为扩大其应用范围的一种有效策略。

磺酸基团作为一种离子交换领域中常用的功能化试剂，将其修饰到吸附剂结构中，可增加吸附剂的阳离子交换作用，提高吸附能力[2]。例如，Wang等人以磺酸修饰的对苯二甲酸为单体，制备的磺酸官能化MOFs复合材料(Fe₃O₄@PDA@Zr-SO₃H)，用于环境水样中的有机氯农药富集。Zhao等人通过对三嗪基COFs进行磺化，制备的磺酸官能化COFs复合材料(Ni/CTF-SO₃H)，用于多种样品中噻菌灵和多菌灵的选择性富集。因此，磺酸基团修饰，有望成为一种HCPs功能化策略。

杂环胺(HAAs)是由含氮杂环组成的一类致癌性、致突变性及神经毒性化合物，通常于高温或长时间加工蛋白质丰富的食品过程中产生。自1997年在食品中首次发现HAAs以来，迄今为止，已从热加工食品中分离鉴定出30多种HAAs[3,4]。由于热加工食品中蛋白质含量的差异及制作工艺的不同，导致HAAs形成的种类和浓度不同[5-7]，因此，快速、准确、灵敏检测多种HAAs的方法对于减少摄入食物中的HAAs显得尤为重要。

对于食品分析而言，样品前处理与色谱、质谱技术结合是最为经典可靠的检测方法。一些样品前处理方法，如液-液萃取(LLE)[8]、固相微萃取(SPME)[9]、磁固相萃取技术(MSPE)[10]、加压溶剂萃取(PLE)[11]和分散液-液微萃取(DLLME)[12]用于食品中的HAAs分析。其中MSPE以其简单、快速、高富集因子等优点，在样品前处理技术中显示出突出的应用前景。

背景技术中引用的参考文献如下：

[1]Zhang Y-B,Luo Q-X,Lu M-H,et al.Controllable and scalable synthesisof hollow-structured porous aromatic polymer for selective adsorption andseparation of HMF from reaction mixture of fructose dehydration[J].ChemicalEngineering Journal,2019,358:467-479。