纳米金与石墨烯复合材料的制备以及应用研究
一、选题依据及意义
近年来，随着人们安全意识的提高，抗生素滥用的问题已经引起了更多人的关注。氟喹诺酮(FQNs) 类药物具有抗菌作用强、抗菌谱广、高效、低毒、半衰期较长、用药次数少等优点，广泛应用于医疗、兽药和水产养殖中[1]。FQNs类药物进入动物体内后，有很大一部分未被吸收或者代谢，残留的药物随着粪尿被排出体外，暴露于水和土壤中，通过食物链的传递影响人体健康[2]。研究表明，我国的抗生素污染已经非常严重，但是每天还有大量的抗生素被排放到环境中。因此，发展一种简单有效去除抗生素的方法具有非常重要的现实意义。
当前，国内外对于FQNs类抗生素残留的检测方法有很多报道，高效液相色谱法是目前针对动物源性食品中FQNs残留检测的主要方法之一，具有高准确度、高灵敏度等特征[3]。然而由于动物源性食品成分复杂，基质中存在较多脂肪、蛋白质等物质，不利于其中痕量存在的FQNs类抗生素的准确测定，通常需要严格的样品前处理过程。所以，针对动物源性食品中FQNs 残留，寻找一种集痕量有害物富集与分离一体的、准确、灵敏、快速的分析检测方法具有重要的意义[4]。固相萃取法 (SPE) 是近年来应用较为广泛的除杂手段，具有快速、低成本和操作简单等优点，已被应用于多种食品基质中的农药残留和兽药残留的检测中[5-6]。在SPE中，固相萃取吸附剂的选择至关重要。因此，开发新型的，高选择性和高吸附容量的吸附剂是分析化学工作者面临的挑战。
石墨烯具有较大比表面积、良好导电性及化学稳定性等特性，作为聚合物复合材料的填料显示了巨大的发展潜力，使其成为理想的载体。由于其非同寻常的纳米结构和卓越的电子特性使其很有可能成为众多新型纳米复合材料的基本组成单元。将其它功能材料和石墨烯相结合，复合材料组分之间会发生良好的协同效应，从而使得其性能大大提高[7-8]。石墨烯以其比表面积大的优势性能，越来越多地被应用于SPE样品前处理过程中。然而由于结构完整的石墨烯表面呈惰性，化学稳定性高，与其他物质的相互作用弱，并且石墨烯片之间存在较强的范德华力，容易产生聚集，很难均匀的分散在水及其它溶剂中，给石墨烯作为吸附剂的研究和应用造成了一定的困难[9]。近年来，对于纳米金的研究越来越多，并且金纳米粒子功能化以后的应用研究已经越来越引人注目，纳米金和石墨烯的组合极有可能同时得到这两种材料的优点，不仅保留金纳米粒子和石墨烯的单独的性质，而且增强了催化，磁性，电学和光学活性等协同性质[10-12]。巯基与金之间具有很强的结合力，在纳米金表面修饰巯基化合物，巯基化合物带正电端的官能团可以与带负电的石墨烯结合，易于吸附在石墨烯表面，形成复合均匀的纳米金-石墨烯复合材料[13-14]。
本课题我们将金纳米粒子负载到石墨烯上，通过调节实验制备条件，对石墨烯负载金纳米粒子进行绿色可控制备，得到具有灵敏性高、重现性好和稳定性高的纳米金-石墨烯复合材料，并对该复合材料进行修饰，结合当前学术界和公众广泛关注的FQNs类抗生素的分析检测问题，将其用于FQNs类抗生素药物残留分析研究中，期望可以开发出简便、快速并且具有高吸附容量的新型固相萃取吸附剂。
二、研究目标与主要内容
1.研究目标：
