聚苯乙烯泡沫基移液枪头微固相萃取(Ni-MOF/S-CQDs纳米复合材料)高效提取水及食品中铅离子的创新方法

本研究针对环境与食品中痕量Pb(II)污染检测难题，开发了基于镍金属有机框架/硫掺杂碳量子点(Ni-MOF/S-CQDs)纳米复合材料的聚苯乙烯泡沫移液枪头微固相萃取(PFPT-μSPE)新技术。通过优化pH、吸附时间等参数，实现了水样和饮料中Pb(II)的高效富集(富集因子EF=30)，结合UV-VIS检测获得15 μg L?1 的检出限(LOD)，方法符合绿色化学理念，为重金属监测提供了经济准确的解决方案。

　　

铅污染作为全球性环境健康威胁，其检测技术面临成本高、步骤繁琐等挑战。传统方法如电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)虽精准但难以普及，而常规吸附材料又存在选择性差、效率低等问题。在此背景下，埃尔吉耶斯大学的研究团队创新性地将镍金属有机框架(Ni-MOF)与硫掺杂碳量子点(S-CQDs)复合，开发出兼具高比表面积和丰富官能团的纳米吸附剂，通过聚苯乙烯泡沫移液枪头微固相萃取(PFPT-μSPE)技术，实现了水、果汁和冰茶样品中Pb(II)的高效检测，相关成果发表于《Food Chemistry》。

研究采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱联用(SEM-EDX)表征材料特性，优化了pH值(6.5)、吸附时间(8分钟)等关键参数。实际样本分析选用2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚(PADAP)作为显色剂，通过UV-VIS在530 nm处检测Pb(II)-PADAP络合物。

表征分析
FTIR谱图中3262 cm^?1
处的羟基/氨基峰、1557-1699 cm^?1
的羰基振动峰证实了材料成功合成。XRD显示Ni-MOF的典型晶面衍射峰(2θ=10.5°)，SEM观察到S-CQDs以20-50 nm团聚体分布在MOF孔隙中。

方法验证
在最佳条件下，方法线性范围(LDR)达50-5000 μg L^?1
，日内精密度(RSD)为2.0%。对加标水样的回收率为95-102%，通过CRM标准物质验证了准确性。与FAAS相比，该方法溶剂消耗减少90%，且避免了有机相分离步骤。

局限性
研究者指出材料大规模合成仍具挑战性，且当前装置仅适用于小体积样本(＜10 mL)。未来可通过自动化设计拓展至工业废水检测领域。

这项研究的意义在于：首次将MOF-CQDs复合材料与移液枪头萃取相结合，创建了操作简便、环境友好的检测平台。其95%的提取效率(EE)和28.5的预浓缩因子(PF)显著提升了痕量检测能力，为发展中国家开展重金属监测提供了可行方案。该方法特别适合现场快速筛查，对保障食品安全和饮用水安全具有重要实践价值。