CoNiFe-LDH纳米花/Bi2MoO6纳米复合材料用于食品和水样中铅的高效萃取：绿色分析与环境健康应用

本研究针对环境与食品中铅(Pb(II))污染检测的挑战，开发了CoNiFe-LDH NFs/Bi2MoO6纳米复合材料结合涡旋辅助微固相萃取(VA-μSPE)技术，实现Pb(II)的高效吸附（回收率>98%）与痕量检测（LOD 0.12–0.20 μg kg?1）。该方法兼具绿色化学特性（GAPI/WAC评估）与高准确性（RSD≤10.2%），为重金属风险管控提供新策略。

　　

铅污染是威胁环境和人类健康的隐形杀手。从工业废水到日常食品，这种重金属通过生物累积作用悄然进入人体，尤其对儿童神经系统发育造成不可逆损伤。尽管世界卫生组织(WHO)撤销了铅的安全阈值，但传统检测方法面临复杂基质干扰、灵敏度不足等问题。如何实现食品和环境样品中痕量铅的快速、精准检测，成为分析化学领域的重大挑战。

针对这一难题，土耳其Erciyes大学Mustafa Soylak团队创新性地将钴镍铁层状双氢氧化物纳米花(CoNiFe-LDH NFs)与铋基钙钛矿氧化物(Bi₂MoO₆)复合，开发出新型吸附材料，结合涡旋辅助微固相萃取(VA-μSPE)技术，建立了高灵敏铅检测方法，研究成果发表于《Food Chemistry》。

关键技术方法
研究通过溶剂热法合成CoNiFe-LDH NFs/Bi₂MoO₆纳米复合材料，采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等确认其结构特性。优化VA-μSPE参数（5 mg吸附剂、20 mL样品体积、pH 8），结合火焰原子吸收光谱(FAAS)检测，并利用绿色分析程序指数(GAPI)评估环境友好性。

研究结果

表征分析
XRD显示复合材料保留LDH特征峰（11.65°对应003晶面）与Bi₂MoO₆的特征衍射（28.3°对应131晶面）。BET测试表明复合后比表面积提升至148.6 m² g^?1，零电荷点(PZC)为6，利于pH调控吸附。

吸附性能
在pH 8时，Pb(II)回收率达98.2%，吸附容量为56.8 mg g^?1。材料对Ca²⁺、Mg²⁺等干扰离子表现出优异选择性，归因于LDH层板羟基与Pb(II)的强配位作用。

方法验证
对番茄干、蓝莓等食品基质的加标回收率为95–99%，相对标准偏差(RSD)≤10.2%。方法检出限(LOD)低至0.12 μg kg^?1，预富集因子达20倍，显著优于传统碳基吸附剂。

环境评价
GAPI工具显示该方法在能耗（仅需涡旋混合）和试剂用量（1 mL洗脱液）方面具有显著优势，符合绿色化学原则。

结论与意义
该研究开创性地将LDH与钙钛矿氧化物协同效应应用于铅吸附，其创新点在于：① 通过Bi₂MoO₆的电子传导特性增强LDH的吸附动力学；② 材料可重复使用8次以上，降低检测成本；③ 建立的分析流程兼具高灵敏度与操作简便性。这不仅为食品安全监管提供可靠工具，更推动了功能化纳米材料在环境分析中的应用范式。未来研究可进一步拓展该复合材料对其他重金属（如Cd²⁺、As³⁺）的同步检测能力。