本書對具有前瞻性的磁性納米材料及磁固相微萃取技術(shù)進行了系統(tǒng)論述,內(nèi)容包括該技術(shù)近十年的發(fā)展狀況,功能性磁性納米材料的合成方法、結(jié)構(gòu)表征方法,磁性納米材料的功能化,磁固相萃取的理論基礎(chǔ),磁固相萃取方法的優(yōu)化和校正,磁固相萃取技術(shù)在食品、環(huán)境、藥品、煙草、元素形態(tài)、天然產(chǎn)物等中的分析應(yīng)用,為磁固相技術(shù)提供理論支撐和具體應(yīng)用。
本書主要適于從事環(huán)境、食品、藥品、日化、煙草等行業(yè)分析檢測的技術(shù)人員閱讀,也可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)研究生和本科生的課外參考書籍。
第1章磁性納米材料的基本概念001
1.1樣品前處理技術(shù) / 002
1.2常用液體樣品前處理方法簡介 / 003
1.2.1液-液萃取(LLE) / 003
1.2.2固相萃取(SPE)方法及其特點 / 004
1.2.3固相微萃取(SPME)方法及其特點 / 008
參考文獻 / 015
第2章磁性納米材料016
2.1納米材料的發(fā)展簡史 / 017
2.2納米材料的物理性質(zhì) / 018
2.2.1量子尺寸效應(yīng) / 018
2.2.2小尺寸效應(yīng) / 018
2.2.3表面與界面效應(yīng) / 018
2.2.4庫侖堵塞與量子隧穿 / 019
2.2.5介電限域效應(yīng) / 019
2.2.6光學(xué)性能 / 019
2.2.7其他物理特性 / 023
2.3納米材料的化學(xué)性質(zhì) / 023
2.3.1吸附 / 023
2.3.2分散與團聚 / 024
2.4磁性納米材料 / 024
2.4.1磁滯回線 / 025
2.4.2矯頑力 / 025
2.4.3居里溫度 / 026
2.4.4超順磁性 / 027
2.4.5磁化率 / 027
2.5納米材料的制備方法 / 027
參考文獻 / 030
第3章磁性納米材料的制備031
3.1化學(xué)共沉淀法 / 032
3.2溶膠-凝膠法 / 034
3.2.1基本原理 / 034
3.2.2影響因素 / 035
3.2.3粉體制備技術(shù)路線 / 036
3.3微乳液法 / 037
3.4水熱或溶劑熱法 / 039
3.5熱分解法 / 040
參考文獻 / 042
第4章磁性納米材料的功能化043
4.1硅修飾的四氧化三鐵磁性納米材料 / 044
4.1.1核-殼硅修飾的四氧化三鐵磁性納米材料 / 044
4.1.2磁性介孔二氧化硅納米粒子 / 048
4.1.3有機-無機雜化磁性二氧化硅納米復(fù)合材料 / 052
4.1.4核-殼結(jié)構(gòu)磁性介孔氧化硅顆粒的制備機理 / 055
4.2碳修飾的磁性納米材料 / 060
4.2.1石墨烯修飾的磁性納米材料 / 060
4.2.2碳納米管修飾的磁性納米材料 / 076
4.3離子液體修飾的磁性納米材料 / 088
4.3.1離子液體的種類 / 088
4.3.2離子液體修飾磁性納米粒子 / 088
4.3.3離子液體功能化的磁性納米粒子在磁固相萃取中的應(yīng)用 / 091
4.3.4混合半膠束磁固相萃取 / 093
4.3.5離子液體參與的雙磁微萃取 / 094
4.4磁性分子印跡材料 / 096
4.4.1分子印跡技術(shù)簡介 / 096
4.4.2分子印跡技術(shù)的原理與技術(shù)分類 / 097
4.4.3分子印跡材料的制備 / 098
4.4.4表面分子印跡技術(shù) / 103
4.4.5磁性分子印跡材料 / 104
參考文獻 / 110
第5章磁性納米材料的表征方法118
5.1電鏡 / 119
5.1.1透射電子顯微鏡 / 119
5.1.2電子顯微鏡的發(fā)展歷史 / 119
5.1.3透射電子顯微鏡工作原理 / 120
5.1.4透射電子顯微鏡的構(gòu)造 / 120
5.1.5透射電子顯微鏡的樣品制備 / 122
5.1.6透射電子顯微鏡照片 / 124
5.2掃描電子顯微鏡 / 125
5.2.1電子束與樣品相互作用產(chǎn)生的信號 / 125
5.2.2掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu) / 128
5.2.3掃描電子顯微鏡的試樣制備 / 130
5.3紅外光譜與拉曼光譜 / 131
5.3.1紅外光譜概述 / 131
5.3.2紅外吸收光譜產(chǎn)生條件與紅外吸收峰類型 / 132
5.3.3紅外分光光度計 / 135
5.3.4拉曼光譜原理 / 139
5.3.5拉曼光譜與紅外光譜關(guān)系 / 139
5.3.6拉曼光譜儀 / 141
5.4X射線衍射儀 / 142
5.4.1X射線衍射的發(fā)展與性質(zhì) / 142
5.4.2X射線衍射理論與方法 / 143
5.4.3X射線衍射儀結(jié)構(gòu) / 145
5.4.4X射線衍射結(jié)果分析 / 147
5.5熱重分析(TG) / 149
5.5.1熱重分析的基本原理和儀器組成 / 149
5.5.2熱重曲線 / 150
5.5.3影響熱重曲線的因素 / 150
5.6振動樣品磁強計 / 151
5.6.1振動樣品磁強計的概述、特點和用途 / 152
5.6.2振動樣品磁強計的結(jié)構(gòu) / 152
5.6.3振動樣品磁強計的工作原理 / 152
5.6.4數(shù)據(jù)處理及磁滯回線 / 154
第6章磁固相萃取的理論基礎(chǔ)155
6.1概述 / 156
6.2吸附原理 / 156
6.3吸附平衡 / 157
6.3.1朗格繆爾(Langmuir)等溫式 / 157
6.3.2弗羅因德利希(Freundlich)等溫式 / 158
6.3.3Redlieh-Peterson等溫式 / 159
6.3.4B.E.T.等溫式 / 159
6.4吸附動力學(xué) / 159
6.4.1準一級吸附動力學(xué)方程 / 160
6.4.2準二級吸附動力學(xué)方程 / 160
6.4.3顆粒內(nèi)擴散模型 / 160
6.5吸附熱力學(xué) / 161
第7章磁固相萃取在環(huán)境檢測中的應(yīng)用163
7.1磁固相微萃取方法及其特點 / 164
7.2影響磁性固相萃取的因素 / 164
7.3磁性納米粒子用于重金屬處理中的應(yīng)用 / 166
7.3.1磁性納米材料去除重金屬作用機制 / 168
7.3.2功能化磁性納米材料對重金屬去除 / 169
7.4磁性納米粒子用于有機污染物分離富集 / 184
7.5磁固相萃取在食品安全檢測中的應(yīng)用 / 192
7.5.1食品安全現(xiàn)狀 / 192
7.5.2重要化學(xué)危害成分 / 193
7.5.3磁性固相萃取技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用 / 195
參考文獻 / 212
第8章磁固相萃取技術(shù)應(yīng)用實例221
8.1戊二醛殼聚糖磁性納米材料富集分離與火焰分光光度法聯(lián)用測定原料藥中鈀離子 / 222
8.1.1戊二醛殼聚糖納米材料的制備 / 222
8.1.2戊二醛殼聚糖納米材料的表征 / 223
8.1.3磁固相萃取條件的優(yōu)化 / 223
8.1.4方法評價 / 225
8.1.5吸附性能研究和機理探討 / 227
8.1.6小結(jié) / 230
8.2自組裝磁性分子印跡聚合物的制備及其對土壤中苯并(a)芘的選擇性吸附研究 / 231
8.2.1磁性分子印跡聚合物的制備及MSPE方法 / 232
8.2.2批量吸附試驗 / 233
8.2.3土壤樣品的采集與處理 / 233
8.2.4MMIPs的表征 / 234
8.2.5吸附條件的優(yōu)化 / 235
8.2.6吸附劑選擇性 / 236
8.2.7吸附動力學(xué) / 237
8.2.8吸附等溫線 / 237
8.2.9吸附劑的回收利用 / 238
8.2.10實際土樣的測定 / 240
8.2.11MMIPs與其他吸附劑對比 / 240
8.2.12小結(jié) / 240
8.3磁固相萃取-高效液相色譜法檢測茶飲料中的鄰苯二甲酸酯的研究 / 241
8.3.1四氧化三鐵@硅藻土材料的合成及MSPE方法 / 242
8.3.2材料的表征 / 243
8.3.3優(yōu)化CAP-MSPE條件 / 244
8.3.4方法驗證 / 246
8.4碳量子點包裹Fe3O4納米材料磁固相萃取-高效液相色譜法測定調(diào)料醬中的3-乙;-2,5-二甲基噻吩的研究 / 248
8.4.1磁性納米材料合成 / 249
8.4.2樣品前處理過程 / 249
8.4.3磁性材料的表征分析 / 250
8.4.4吸附劑的配比 / 250
8.4.5溶液pH的影響 / 250
8.4.6萃取時間 / 251
8.4.7吸附動力學(xué) / 251
8.4.8吸附等溫線 / 253
8.4.9洗脫及重復(fù)利用 / 255
8.4.10方法有效性和樣品分析 / 255
8.4.11樣品分析 / 257
8.4.12小結(jié) / 257