综述:环境中苯氧羧酸类除草剂的预处理与分析方法研究进展

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  这篇综述系统梳理了2017年以来苯氧羧酸类除草剂(PCAs)在环境中的残留分析技术进展,重点探讨了基于微萃取(DLLME/SPME)和新型吸附材料(MOFs/COFs/MIPs)的绿色前处理方法,以及HPLC-MSn等分析技术的创新应用,为环境污染物监测提供了重要方法学参考。

  

苯氧羧酸类除草剂的环境分析技术新进展

2. 预处理方法
环境样品中PCAs的预处理技术近年来呈现微型化、绿色化趋势。传统液液萃取(LLE)正逐步被分散液液微萃取(DLLME)取代,其中基于低共熔溶剂(DES)和超分子溶剂(SUPRAS)的新体系显著减少了有机试剂用量。以三正丁基磷酸酯为萃取剂的DLLME可在30秒内完成2,4-D的富集,回收率达75.7-104%。

固相萃取(SPE)仍是主流技术,新型吸附材料如金属有机框架(MIL-101-NH2)和共价有机框架(TAPA-TFPB-COF)通过π-π作用和氢键显著提升吸附容量。分子印迹聚合物(MIPs)对2,4-D的最大吸附量达38.76 μmol/g,且可重复使用10次以上。在线SPE技术将样品处理时间压缩至18秒/样,实现高通量检测。

2.4 固相微萃取
磁性分散SPME(M-SPME)成为研究热点,氨基化多壁碳纳米管(Fe3O4@NH2-MWCNTs)复合材料通过外部磁场实现快速分离,对MCPA的富集因子达1602-1710。电场辅助纤维SPME(EFA-fiber SPME)利用定向电泳原理,使酚氧乙酸类物质的富集倍数提升至传统方法的1.4倍。

3. 分析方法
3.1 HPLC基方法
超高效液相色谱(UHPLC)搭配三重四极杆质谱(QqQ-MS)成为黄金标准,BEH C18色谱柱(1.7 μm)在8分钟内完成8种PCAs分离,检测限低至0.004 ng/mL。高分辨质谱(Q-TOF)通过全扫描模式实现非靶向筛查,在污水样品中额外识别出16种药物残留。

3.3 传感器技术
分子印迹电化学传感器采用石墨烯量子点(GQDs)修饰电极,对MCPA的检测限达5.5 pM。纸基生物传感器利用酶抑制原理,5分钟内完成2,4-D的现场检测。金纳米簇(AuNCs)荧光传感器通过Cu2+介导的荧光淬灭-恢复机制,对MCPA的响应浓度低于9 nM。

4. 结论与展望
当前研究在磁性纳米材料合成和微型化设备开发方面仍有提升空间。未来趋势将聚焦于:①开发可降解的DES萃取体系;②构建多孔有机聚合物磁性复合材料;③发展便携式质谱与微流控芯片联用技术。这些突破将推动环境污染物监测向实时化、智能化方向发展。

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