获奖项目简介
2021年CAIA奖二等奖:基于凹凸棒土和整体材料的分离分析研究
完成单位:宁波工程学院材料与化学工程学院、宁波检验检疫科学技术研究院
完成人:王婷婷、陈易晖、陈树兵、方科益、李勰、胡敏杰、肖勋文
成果简介:本项目属分析化学应用基础研究领域。项目基于天然纳米材料凹凸棒土,创建了毛细管整体柱和磁性微球的制备新方法,提出了系列凹凸棒土的功能化策略,拓展了凹凸棒土的分析化学功能,解决了凹凸棒土用于复杂基体样品前处理的关键问题;开发了系列整体材料结构的新型亲水性吸附剂,创建了基于亲水作用机理的样品前处理方法,有效地降低了疏水性物质的干扰,显著地减少了样品前处理步骤,极大地提高了样品前处理的效率和结果的重现性,解决了复杂基体样品中痕量极性化合物检测的关键问题;发展了基于离子液体和凹凸棒土纳米材料的毛细管整体柱,可同时分离三聚氰胺、核苷和苯甲酸类化合物,解决了痕量极性化合物难以分离的问题,并创建了基于凹凸棒土的毛细管涂层新方法,解决了蛋白质易被毛细管内壁吸附的问题。相关成果发表SCI研究论文16篇,包括JCR一区论文12篇,JCR二区论文4篇,论文共被SCI引用218次,其中SCI他引175次,授权国家发明专利4项。项目成果已连续应用于食品检测机构、医院和环境检测企业,近3年来实际检测样品达22000多批次,食品企业和医院新增利润500余万元,社会效益和经济效益显著。
创新点及科学价值:
(1)基于天然纳米材料凹凸棒土,创建了毛细管整体柱和磁性微球的制备新方法,提出了系列凹凸棒土的功能化策略,拓展了凹凸棒土的分析化学功能,解决了凹凸棒土用于复杂基体样品前处理的关键问题。
(2)开发了系列整体材料结构的新型亲水性吸附剂,创建了基于亲水作用机理的样品前处理方法,有效地降低了疏水性物质的干扰,显著地减少了样品前处理步骤,极大地提高了样品前处理的效率和结果的重现性。并构建了复杂基体中多种极性小分子化合物的高灵敏分析方法,解决了痕量极性化合物检测的关键问题。
(3)发明了基于离子液体和凹凸棒土纳米材料的毛细管整体柱,建立了极性小分子化合物的纳升级液相色谱分离体系,其分离柱效高达147,613 plates/m,解决了极性化合物难以高效分离的问题。并创建了基于凹凸棒土的毛细管涂层新方法,解决了蛋白质易被毛细管内壁吸附的问题。
社会经济效益:项目成果已连续应用于食品检测机构、医院和环境检测企业,近3年来实际检测样品达22000多批次,食品企业和医院新增利润500余万元,社会效益和经济效益显著。
应用前景:
(1)提出了系列凹凸棒土的功能化策略,不仅成功地将凹凸棒土应用到分离分析领域,而且可用于指导其他天然纳米材料的制备和应用。
(2)丰富了分离分析介质,所制备的基于凹凸棒土和整体材料的样品前处理和色谱分离分析介质可广泛的应用于食品、医疗和环境样品的分离分析中。