【文章概述】

     固相萃取（SPE）具有速度快、选择性高、操作简单、经济等优点，已广泛应用于环境和食品分析、药物检测、靶点预富集等领域。近十年来，各种吸附剂，包括金属-有机骨架复合材料、磁性复合材料、分子印迹聚合物、碳材料等被报道为固相萃取吸附剂，但这些吸附剂存在着吸附容量低、吸附性能差、吸附性能差等缺点，与分析物的弱相互作用和/或吸附剂制备或从溶液中分离的困难和可重用性。因此，开发环境友好、可重复使用、选择性好、吸附容量大的吸附剂对水溶液中分析物的提取具有重要意义。

【成果简介】

      东华大学化学化工与生物技术学院上海市纳米生物材料与再生医学工程研究中心聂华丽课题组制备了一种自支撑弯曲石墨烯球，解决了石墨烯基固相萃取(SPE)中的石墨烯逃逸、不可回收重复利用和效率低问题，使其成为稳定且可重复使用的固相萃取吸附剂，褶皱石墨烯球的回收率(四种氯苯酚均接近100%)和吸附能力(五氯苯酚和二氯苯酚分别为826.4 mg/g和1457.4 mg/g)均优于其他普通SPE吸附剂，并且其在蛋白质的浓缩和淡化的应用效果显著。 该材料符合奇材馆理念，后续开发值得期待!

【文章亮点】

（1）、自支撑弯曲石墨烯球的制备方法；

（2）、石墨烯基吸附剂具有良好的分散性、稳定性和可重复利用性；

（3）、褶皱石墨烯球的回收率(四种氯苯酚均接近100%)和吸附能力(五氯苯酚和二氯苯酚分别为826.4 mg/g和1457.4 mg/g)均优于其他普通SPE吸附剂；

（4）、在蛋白质的浓缩和淡化领域具有较大的应用前景。

【图文导图】

图1（a-b）氧化石墨烯和褶皱石墨烯球的TEM图像。

(c)氧化石墨烯和褶皱石墨烯球的FT-IR光谱。

图2 SPE流程示意图。

图3所示：固相萃取不同吸附剂的性能比较。

(b)显示(a)中四种模型氯酚分析物在不同吸附剂下的回收率。

(c-d)分别表示不同吸附剂对2-CP和PCP的吸附量。

图4所示：不同吸附剂在不同压力下处理后的SEM图像。

图5在300℃焙烧前后，石墨烯球与其他碳基SPE吸附剂的重复使用性比较。

图6 海水淡化与皱石墨烯球柱。

（a）采用BSA和NaCl的混合物作为模型蛋白进行典型的SPE。

（b-d）SPE 前后及皱褶石墨烯球进行固相萃取的盐信号检测图。

图7从人血浆中富集低丰度蛋白质。

（a）   SPE富集人血浆中微量蛋白的示意图。

（b）SPE前后，在样品(b1)，过流溶液(b2)，空白和典型的SPE (b3)的蛋白信号图

【奇材馆点评】

      本项研究表明，自支撑的褶皱石墨烯球为在线SPE提供了多功能和高性能，用于从污染物小分子到生物分子的各种分析物。与GO结合材料和商业吸附剂相比，皱褶石墨烯球表现出优异的性能，对所有四种测试CPs的回收率均接近100%。此外，皱褶石墨烯球易于再生，且在300℃煅烧5分钟后，其去除效率基本保持不变。值得注意的是，没有任何链或基团的自支撑皱褶石墨烯球表现出良好的再生能力。褶皱石墨烯球的抗压缩、抗聚集、自支撑、稳定和可重复利用的特性使其成为吸附固相萃取的理想材料。

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