DOI: 10.1021/acsami.0c01608
對食品安全性進行非目標分析需要選擇性去除干擾基質和高效回收有害化學物質。諸如共價有機骨架（COFs）之類的多孔材料在通過尺寸選擇性吸附基質分子方面顯示出廣闊的應用前景。考慮到干擾基質的復雜性，研究者制備了晶體異孔COFs，其兩種孔的大小與幾種常見植物色素的孔徑相當，這是植物樣品分析中的主要干擾基質。通過控制COFs在Fe3O4納米顆粒表面上的生長或通過簡便的共靜電紡絲方法，分別制備了基于異孔COFs的磁性納米球或電紡納米纖維薄膜。納米球和薄膜均保持了COFs的雙孔結構，并顯示出良好的穩定性和出色的可重復使用性。通過簡單的磁分離或浸沒操作，它們分別成功地用于從四種蔬菜樣品的提取物中完全去除植物色素并高效回收15種農藥，回收率分別在83.10?114.00%和60.52?107.35%之間。與基于膜的過濾相比，基于膜的浸漬操作可提供更好的樣品預處理性能。這項工作強調了異孔COFs在非目標分析樣品預處理中的巨大應用潛力，從而為食品安全分析、環境監測等領域實現高性能樣品制備開辟了新途徑。
圖1.（a）COFs的SEM圖像。比例尺=3.0μm。（b）COFs和MCOFs的N2吸附-解吸等溫線。（c）COFs和MCOFs的孔徑分布。（d）Fe3O4、（e）Fe3O4@SiO2-NH2和（f）MCOFs的（d-f）TEM圖像。（g）COFs、Fe3O4、Fe3O4@SiO2-NH2和MCOFs的FT-IR光譜和（h）XRD衍射圖。（i）Fe3O4、Fe3O4@SiO2-NH2和MCOFs的磁滯回線。插入圖顯示了在沒有磁體或有磁體的情況下的MCOFs溶液。
圖2.優化植物色素去除條件。（a）在不同緩沖液（pH 6.0）中添加3 mg/mL MCOFs前后，植物色素的UV-Vis吸收光譜。插圖顯示了用MCOFs處理后的溶液照片。 （b）在不同緩沖液中使用3 mg/mL或1 mg/mL MCOFs去除植物色素的百分比。（c）加入1 mg/mL MCOFs后，植物色素的時間依賴性UV-Vis吸收光譜。（d）隨時間變化的植物色素去除率。
圖3.從MCOFs中提取植物色素和MCOFs的重復使用。（a）洗脫液的紫外-可見光譜。（b）不同洗脫液的洗脫效率（Ee%）。插圖顯示洗脫液的照片。（c）不同洗脫時間的洗脫效率。（d）MCOFs從菠菜提取物中去除植物色素的可重復使用性。
圖4.（a）純PAN膜的數字照片和（b）SEM圖像。（c）PAN@COFs薄膜的數碼照片和（d）SEM圖像。比例尺=3.0μm。（e）COFs、PAN和PAN@COFs薄膜的XRD圖譜和（f）FT-IR光譜。（g）PAN和PAN@COFs膜的N2吸附-解吸等溫線。（h）PAN@COFs膜的孔徑分布。在此，使用含20.0wt% COFs負載的PAN@COFs膜。
圖5.在（a-c）過濾或（d-f）浸入模式下使用PAN@COFs膜去除植物色素。（a）在過濾模式下去除植物色素的圖示。給出了菠菜提取物過濾處理前后的數碼照片。（d）用PAN@COFs膜浸泡處理不同時間之前和之后的菠菜提取物的數碼照片。 （b，e）50 mg PAN@COFs薄膜在不同COFs負載比例下的植物色素去除效率。 （c，f）不同數量的20.0wt%PAN@COFs膜的植物色素去除效率。
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