铌五氧化物-聚乙烯吡咯烷酮复合材料用于宠物食品及废水中铅(II)离子的高效分散微固相萃取研究

本研究针对环境及食品中铅(Pb)污染检测难题，开发了基于Nb2 O5 @PVP纳米复合材料的分散微固相萃取(d-μSPE)技术。通过优化pH、吸附剂用量等参数，实现了0.94 μg L-1 的检测限和91%-103%的回收率，为重金属监测提供了绿色高效的解决方案。

　　

铅污染已成为威胁环境和人类健康的全球性问题。随着工业化进程加速，采矿、化石燃料燃烧等活动导致铅通过废水、土壤等途径进入食物链。世界卫生组织(WHO)规定饮用水中铅含量不得超过10 μg L^-1
，但传统检测方法面临基质干扰、超痕量检测等挑战。针对这一难题，来自中国的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表论文，开发了基于Nb₂
O₅
@PVP纳米复合材料的分散微固相萃取(d-μSPE)技术，为铅污染监测提供了创新解决方案。

研究采用HR-CS FAAS(高分辨率连续光源火焰原子吸收光谱)作为检测手段，通过FT-IR、XRD等技术表征材料特性。实验选取宠物食品和废水样本，系统优化了pH值(3.0-8.0)、吸附剂用量(5-30 mg)、洗脱剂类型(硝酸/盐酸)等关键参数。

【Characterization of Nb₂
O₅
@PVP composite】
XRD分析显示Nb₂
O₅
呈单斜晶系结构，2θ衍射峰(24.59°-25.73°)证实其热力学稳定性。FT-IR谱图中1635 cm^-1
处的特征峰表明PVP成功包覆，TGA显示复合材料在600°C内保持稳定。FE-SEM显示材料具有多孔结构，EDX证实铅离子特异性吸附。

【Optimization of extraction parameters】
在pH=6时达到最大吸附效率，20 mg吸附剂可实现95%回收率。0.5 mol L^-1
硝酸作为洗脱剂效果最佳，方法检出限低至0.94 μg L^-1
，富集因子达20倍。实际样品加标回收率91%-103%，验证了方法的准确性。

【Conclusion】
该研究创新性地将Nb₂
O₅
的高吸附性与PVP的分散稳定性结合，建立的d-μSPE-HR-CS FAAS联用技术具有操作简便、环境友好等优势。通过AGREE和WAC框架验证，该方法符合绿色化学原则，为环境及食品中铅污染监测提供了可靠工具，对保障公共健康安全具有重要意义。Mustafa Soylak团队的研究成果为重金属污染治理提供了新材料和新思路。