磁性纳米材料及磁固相萃取技术

本书对具有前瞻性的磁性纳米材料及磁固相微 萃取技术进行了系统论述，内容包括该技术近十年 的发展状况，功能性磁性纳米材料的合成方法、结 构表征方法，磁性纳米材料的功能化，磁固相萃取 的理论基础，磁固相萃取方法的优化和校正，磁固 相萃取技术在食品、环境、药品、烟草、元素形态 、天然产物等中的分析应用，为磁固相技术提供理 论支撑和具体应用。 本书主要适于从事环境、食品、药品、日化、 烟草等行业分析检测的技术人员阅读，也可作为高 等学校相关专业研究生和本科生的课外参考书籍。

第1章磁性纳米材料的基本概念001 1.1样品前处理技术 / 002 1.2常用液体样品前处理方法简介 / 003 1.2.1液-液萃取(LLE) / 003 1.2.2固相萃取(SPE)方法及其特点 / 004 1.2.3固相微萃取(SPME)方法及其特点 / 008 参考文献 / 015 第2章磁性纳米材料016 2.1纳米材料的发展简史 / 017 2.2纳米材料的物理性质 / 018 2.2.1量子尺寸效应 / 018 2.2.2小尺寸效应 / 018 2.2.3表面与界面效应 / 018 2.2.4库仑堵塞与量子隧穿 / 019 2.2.5介电限域效应 / 019 2.2.6光学性能 / 019 2.2.7其他物理特性 / 023 2.3纳米材料的化学性质 / 023 2.3.1吸附 / 023 2.3.2分散与团聚 / 024 2.4磁性纳米材料 / 024 2.4.1磁滞回线 / 025 2.4.2矫顽力 / 025 2.4.3居里温度 / 026 2.4.4超顺磁性 / 027 2.4.5磁化率 / 027 2.5纳米材料的制备方法 / 027 参考文献 / 030 第3章磁性纳米材料的制备031 3.1化学共沉淀法 / 032 3.2溶胶-凝胶法 / 034 3.2.1基本原理 / 034 3.2.2影响因素 / 035 3.2.3粉体制备技术路线 / 036 3.3微乳液法 / 037 3.4水热或溶剂热法 / 039 3.5热分解法 / 040 参考文献 / 042 第4章磁性纳米材料的功能化043 4.1硅修饰的四氧化三铁磁性纳米材料 / 044 4.1.1核-壳硅修饰的四氧化三铁磁性纳米材料 / 044 4.1.2磁性介孔二氧化硅纳米粒子 / 048 4.1.3有机-无机杂化磁性二氧化硅纳米复合材料 / 052 4.1.4核-壳结构磁性介孔氧化硅颗粒的制备机理 / 055 4.2碳修饰的磁性纳米材料 / 060 4.2.1石墨烯修饰的磁性纳米材料 / 060 4.2.2碳纳米管修饰的磁性纳米材料 / 076 4.3离子液体修饰的磁性纳米材料 / 088 4.3.1离子液体的种类 / 088 4.3.2离子液体修饰磁性纳米粒子 / 088 4.3.3离子液体功能化的磁性纳米粒子在磁固相萃取中的应用 / 091 4.3.4混合半胶束磁固相萃取 / 093 4.3.5离子液体参与的双磁微萃取 / 094 4.4磁性分子印迹材料 / 096 4.4.1分子印迹技术简介 / 096 4.4.2分子印迹技术的原理与技术分类 / 097 4.4.3分子印迹材料的制备 / 098 4.4.4表面分子印迹技术 / 103 4.4.5磁性分子印迹材料 / 104 参考文献 / 110 第5章磁性纳米材料的表征方法118 5.1电镜 / 119 5.1.1透射电子显微镜 / 119 5.1.2电子显微镜的发展历史 / 119 5.1.3透射电子显微镜工作原理 / 120 5.1.4透射电子显微镜的构造 / 120 5.1.5透射电子显微镜的样品制备 / 122 5.1.6透射电子显微镜照片 / 124 5.2扫描电子显微镜 / 125 5.2.1电子束与样品相互作用产生的信号 / 125 5.2.2扫描电子显微镜的结构 / 128 5.2.3扫描电子显微镜的试样制备 / 130 5.3红外光谱与拉曼光谱 / 131 5.3.1红外光谱概述 / 131 5.3.2红外吸收光谱产生条件与红外吸收峰类型 / 132 5.3.3红外分光光度计 / 135 5.3.4拉曼光谱原理 / 139 5.3.5拉曼光谱与红外光谱关系 / 139 5.3.6拉曼光谱仪 / 141 5.4X射线衍射仪 / 142 5.4.1X射线衍射的发展与性质 / 142 5.4.2X射线衍射理论与方法 / 143 5.4.3X射线衍射仪结构 / 145 5.4.4X射线衍射结果分析 / 147 5.5热重分析(TG) / 149 5.5.1热重分析的基本原理和仪器组成 / 149 5.5.2热重曲线 / 150 5.5.3影响热重曲线的因素 / 150 5.6振动样品磁强计 / 151 5.6.1振动样品磁强计的概述、特点和用途 / 152 5.6.2振动样品磁强计的结构 / 152 5.6.3振动样品磁强计的工作原理 / 152 5.6.4数据处理及磁滞回线 / 154 第6章磁固相萃取的理论基础155 6.1概述 / 156 6.2吸附原理 / 156 6.3吸附平衡 / 157 6.3.1朗格缪尔(Langmuir)等温式 / 157 6.3.2弗罗因德利希(Freundlich)等温式 / 158 6.3.3Redlieh-Peterson等温式 / 159 6.3.4B.E.T.等温式 / 159 6.4吸附动力学 / 159 6.4.1准一级吸附动力学方程 / 160 6.4.2准二级吸附动力学方程 / 160 6.4.3颗粒内扩散模型 / 160 6.5吸附热力学 / 161 第7章磁固相萃取在环境检测中的应用163 7.1磁固相微萃取方法及其特点 / 164 7.2影响磁性固相萃取的因素 / 164 7.3磁性纳米粒子用于重金属处理中的应用 / 166 7.3.1磁性纳米材料去除重金属作用机制 / 168 7.3.2功能化磁性纳米材料对重金属去除 / 169 7.4磁性纳米粒子用于有机污染物分离富集 / 184 7.5磁固相萃取在食品安全检测中的应用 / 192 7.5.1食品安全现状 / 192 7.5.2重要化学危害成分 / 193 7.5.3磁性固相萃取技术在食品分析中的应用 / 195 参考文献 / 212 第8章磁固相萃取技术应用实例221 8.1戊二醛壳聚糖磁性纳米材料富集分离与火焰分光光度法联用测定原料药中钯离子 / 222 8.1.1戊二醛壳聚糖纳米材料的制备 / 222 8.1.2戊二醛壳聚糖纳米材料的表征 / 223 8.1.3磁固相萃取条件的优化 / 223 8.1.4方法评价 / 225 8.1.5吸附性能研究和机理探讨 / 227 8.1.6小结 / 230 8.2自组装磁性分子印迹聚合物的制备及其对土壤中苯并(a)芘的选择性吸附研究 / 231 8.2.1磁性分子印迹聚合物的制备及MSPE方法 / 232 8.2.2批量吸附试验 /