一步法合成棉籽壳磁性生物炭高效萃取测定苯并三唑类紫外线稳定剂

《Journal of Food Composition and Analysis》：One-step synthesized cottonseed hull-derived magnetic biochar for efficient extraction and determination of benzotriazole-based UV stabilizers

　　本研究通过一步热解法制备棉籽壳衍生磁性生物炭（Fe3O4/CHBB），开发磁性固相萃取（MSPE）新方法，实现了复杂基质中痕量苯并三唑类紫外线稳定剂（BUVSs）的高效富集检测。该材料兼具优异磁性（VSM验证）、丰富表面官能团（FT-IR/XPS表征）和多孔结构（BET分析），对BUVSs吸附性能显著（LOD低至6.6 ng/mL），为农业废弃物资源化利用与食品安全监测提供绿色解决方案。

　　

Section snippets

Chemicals and reagents

本研究使用的棉籽壳来源于中国农业科学院棉花研究所（河南郑州）。六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）由上海泰坦科技股份有限公司提供。分析纯氢氧化钠（NaOH）和盐酸（HCl）购自天津丰川化学试剂有限公司。高效液相色谱（HPLC）级甲醇（MeOH）、乙醇（EtOH）、丙酮（AC）和乙腈（ACN）均采购自美国Tedia公司。实验用水为超纯水系统（Milli-Q, Merck Millipore）制备。八种BUVSs标准品（详见表S1）购自上海安谱实验科技股份有限公司，其化学结构见图1。

Feasibility study

首先评估了Fe₃O₄/CHBB作为吸附剂萃取BUVSs的可行性。具体而言，使用Fe₃O₄/CHBB对浓度为500 ng/mL的BUVSs水溶液进行萃取。如图2所示，经Fe₃O₄/CHBB初步萃取后，所有八种BUVSs均被成功检测。色谱图表明，与未萃取样品相比，经Fe₃O₄/CHBB萃取后BUVSs的信号强度约为未萃取样品的80%。

Conclusion

本研究通过一步浸渍-热解法成功从棉籽壳合成了一种可持续、低成本的磁性生物炭（Fe₃O₄/CHBB），并将其作为磁性固相萃取（MSPE）吸附剂用于BUVSs的测定。通过优化制备条件，所得材料表现出足够的磁性、适宜的表面功能性和有利于吸附的多孔结构。对MSPE程序进行了系统优化，实现了合理的萃取效率。