[发明专利]一种UiO-66/HOCN材料的合成方法及其在茶叶残留农药检测中的应用

说明书

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及一种UiO‑66/HOCN材料的合成方法及其在茶叶残留农药检测中的应用。该材料基于金属有机骨架化合物和二维共轭碳氮纳米材料的复合体，通过原位热聚合法制备UiO‑66/HOCN材料的SPME涂层方法对茶叶样品中的农残进行富集，随后利用气相色谱‑质谱联用法(Gas chromatography‑mass spectrum,GC‑MS)检测。本发明合成的UiO‑66/HOCN材料热稳定性好，活性位点丰富、比表面积大，需UiO‑66/HOCN材料样品量少、重现性好、工作寿命长，建立的方法能同时测定复杂基质中的多种残留农药。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及一种UiO-66/HOCN材料的合成方法及其在茶叶残留农药检测中的应用。

背景技术

作为一种操作简便、灵敏高、容易自动化和易于与分析仪器联用的样品前处理技术，固相微萃取(Solid phase microextraction,SPME)自1989年首次以来，就饱受关注。SPME技术样品需量少、无需有机溶剂，因此具有绿色、价廉等优点，已被广泛应用于食品分析、环境监测、法医鉴定等领域。目前用于商品化的涂层材料主要有聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯 (PDMS/DVB)、聚丙烯酸酯 (PA) 、聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 等高分子等，但是大多商品化涂层由于其价格较为昂贵、热稳定性和化学稳定性较差、选择性较差等问题，其使用常常受到限制。因此，对于SPME来说，开发价廉、高效、高选择性、高稳定性的涂层是其核心的研究工作内容。

有机氯农药 (Organochlorine pesticides, OCPs) 和拟除虫菊酯类农药(Pyrethroids, PYs) 是两类用于控制动植物病虫害而广泛使用的农药。这些在大自然中生物降解性低、持久性高的农药通过食物链作用在人类体内残留，会对人体造成潜在的危害，例如损伤人类神经系统、破坏细胞免疫系统和造成生殖障碍等。中国于六十年代已开始禁止将有机氯农药用于蔬菜、茶叶、烟草等作物上面。而拟除虫菊酯类农药是允许使用的农药，但是有限量的要求。联合国粮食和农业组织（FAO）和世界卫生组织（WHO）建议溴氰菊酯的ADI值为每千克体重0.01 mg，氰戊菊酯的ADI值为每千克体重0.02 mg，二氯苯醚菊脂的ADI值为每千克体重0.05 mg。

茶叶作为具有独特香气和风味的传统饮品，对于人的身体有健康益处，在中国乃至其他国家都广受欢迎。茶叶进口国家例如欧盟和日本，对茶叶中农药残留量的最大限量制定了超低含量的严格标准，而对于复杂背景下的一些超痕量农残的检测，在采用常规标准方法检测之前，需要对样品进行预处理。SPME预处理方法由于以上所述优点，而被选用。如果能选择一种合适的固相微萃取涂层，有望解决茶叶样品中超低含量的PYs 和 OCPs 的富集，以实现茶叶农残的高选择性、高灵敏度检测。

发明内容

本发明提供了一种UiO-66/HOCN材料的合成方法及其在茶叶残留农药检测中的应用。本发明合成了一种新型材料用于SMPE的涂层。该材料基于金属有机骨架化合物 (Metalorganic frameworks, MOFs)和二维共轭碳氮纳米材料 (Two-dimensional CN, 2D HOCN)的复合体，通过原位热聚合法制备 UiO-66/HOCN材料的SPME涂层方法对茶叶样品中的农残进行富集，随后利用气相色谱-质谱联用法 (Gas chromatography-mass spectrum, GC-MS) 检测。本发明无需使用有机溶剂，绿色环保，需要样品量极少，且制备的MOFs位点多，比表面积大，对于茶叶中的残留农药有很好的吸附作用。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种UiO-66/HOCN材料的合成方法，其包括如下步骤：

1）二维共轭碳氮纳米材料 (Two-dimensional CN, 2D HOCN)的制备

根据已有的HOCN制备方法，改进之后步骤如下：