纳米材料作为吸附剂在分离富集中的应用
纳米材料在分析化学中的应用研究
纳米材料在分析化学中的应用研究随着科学技术的快速发展，纳米技术逐渐成为各个领域的研究热点。
在化学领域中，纳米材料的应用已经得到广泛关注。
纳米材料以其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，为分析化学研究提供了新的思路和解决方案。
本文将从纳米材料在分析化学中的应用研究的角度进行探讨。
首先，纳米材料在分析化学中的应用主要表现在提高分析灵敏度和选择性方面。
由于纳米材料的巨大比表面积，其在分析化学中可以提供更多的活性位点，从而大大增加了化学传感器和生物传感器的灵敏度。
例如，纳米金颗粒的表面电子和表面等离子共振可以用来检测微量物质。
同时，纳米材料的大小、形状和组成可以通过控制合成条件进行调控，从而实现对传感器选择性的增强。
例如，通过改变纳米材料的尺寸和结构，可以调节其与目标分子之间的作用力，从而实现对特定分子的高选择性识别和检测。
其次，纳米材料在分析化学中的应用还体现在增加反应速率和降低检测限方面。
由于纳米材料具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，其可以提供更多的反应活性中心，从而增加了催化反应的速率。
例如，纳米金属催化剂被广泛应用于氧化还原反应、有机合成反应和电化学反应等。
此外，纳米材料还可以作为光催化剂用于有机污染物的降解和光电化学传感中。
另外，纳米材料的尺寸效应、表面效应和量子效应也使其具有更低的检测限。
例如，纳米荧光探针被广泛应用于生物分析和环境监测中。
再次，纳米材料在分析化学中的应用研究还包括纳米分离技术的发展。
纳米材料具有较小的尺寸和大量的表面活性位点，可用作吸附剂、分离介质和电泳介质。
纳米颗粒材料通过表面修饰或功能化，可以实现对分析物的高效分离和提纯。
例如，纳米磁性材料广泛应用于基因、蛋白质和细胞的分离和富集。
另外，纳米纤维、纳米膜和纳米管材料也用于液相和气相分离。
这些纳米分离技术的发展为复杂样品的分离和预处理提供了新的方法和工具。
最后，纳米材料在分析化学中的应用研究还有很大的发展空间。
未来的研究方向包括但不限于以下几个方面：一是纳米材料的合成和表征技术的改进，为纳米材料在分析化学中的应用提供更好的材料基础；二是纳米材料在分析化学中的应用机理的深入研究，为纳米材料的设计和优化提供理论依据；三是纳米材料的实用化技术的开发，以满足实际应用需求；四是纳米材料的应用安全性研究，为纳米材料的商业化应用提供科学依据。
海水淡化设备中纳米材料的应用研究
海水淡化设备中纳米材料的应用研究概述:海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除，使其转变为可以供人类生活和农业灌溉使用的淡水。
目前，海水淡化技术被广泛应用于全球缺水严重的地区，为解决当地的供水问题做出了重要贡献。
在海水淡化设备中，纳米材料的应用正在逐渐受到关注。
本文将重点讨论海水淡化设备中纳米材料的应用研究。
一、纳米材料在膜分离中的应用膜分离是海水淡化中最常用的技术之一。
纳米材料能够通过调节膜的微孔结构和表面特性来提高膜的分离性能。
例如，纳米材料可以改善膜的大孔径分离性能，同时保持良好的通透性。
纳米材料的高比表面积和孔隙结构能够增加膜的通透性和选择性，从而提高膜的分离效率。
此外，纳米材料还可以通过改变膜的表面化学性质，增强膜的亲水性，减少盐分在膜表面的沉积，延长膜的使用寿命。
二、纳米材料在吸附剂中的应用吸附剂是海水淡化中常用的一种处理方法，用于去除海水中的溶解性盐分和有机物。
纳米材料因其高比表面积和特殊的表面化学性质，被广泛应用于吸附剂材料的制备中。
纳米材料可以提高吸附剂的吸附容量和吸附速率，并且能够在较低的能耗下实现高效的海水淡化。
通过调控纳米材料的孔隙结构和表面活性位点，可以进一步提高吸附剂的选择性，从而实现对特定盐分或有机物的高效去除。
三、纳米材料在催化剂中的应用催化剂是海水淡化过程中一种重要的功能材料。
纳米材料因其高比表面积和特殊的晶体结构，在催化剂中具有独特的优势。
纳米材料能够提高催化剂的活性和选择性，并且能够在相对较低的温度和压力下实现高效的盐分去除和水解反应。
此外，纳米材料还可用于催化剂的再生，可以提高催化剂的循环使用性能。
四、纳米材料在抗污染性能中的应用海水中存在着大量的有机物和微生物，这些物质容易附着在海水淡化设备的表面，形成污染层，降低设备的效率。
纳米材料可以通过改变表面能和表面粗糙度来提高材料的抗污染性能。
例如，通过纳米材料的涂覆或添加到材料基质中，可以有效减少有机物和微生物的粘附和生长，从而保持设备的高效运行。
纳米材料在水处理中的应用方法
纳米材料在水处理中的应用方法概述：随着工业化和人口的增长，水资源的污染日益严重，水处理技术变得越来越重要。
纳米材料因其独特的物理和化学性质，在水处理领域中展示出了广泛的应用前景。
本文将探讨纳米材料在水处理中的应用方法，包括吸附、催化、抗菌和分离等方面。
一、纳米材料吸附方法的应用吸附是水处理过程中最常用的方法之一。
纳米材料由于其大比表面积、高吸附容量和可调控性等特点，成为了优质的吸附剂。
1.1 纳米吸附剂的制备利用纳米材料吸附污染物需要制备合适的吸附剂。
常见的纳米吸附剂包括氧化铁纳米颗粒、氧化铝纳米棒、碳纳米管等。
这些纳米材料的合成可以通过物理和化学方法实现，如凝胶法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
1.2 纳米吸附剂的应用纳米吸附剂可以应用于吸附去除重金属离子、有机物和微生物等。
这些吸附剂可以通过改变表面性质来提高吸附效率和选择性。
此外，利用纳米吸附剂还可以实现重金属离子的控释和杀菌作用等。
二、纳米材料催化方法的应用纳米材料在水处理领域中还可作为催化剂，通过催化反应来降解有害物质。
2.1 纳米催化剂的制备纳米材料催化剂的制备通常采用溶胶-凝胶法、热分解法或共沉淀法等。
在制备过程中，需要注意控制纳米颗粒的尺寸和形貌，以增强催化活性。
2.2 纳米催化剂的应用纳米催化剂在水处理中可应用于降解有机物、氧化重金属和分解水中的有害化学物质等。
例如，二氧化钛纳米材料常用于催化光解水产生氢气。
三、纳米材料抗菌性能在水处理中的应用水中微生物的滋生往往导致水质污染和传染疾病的传播。
纳米材料的抗菌性能使其在水处理中发挥重要作用。
3.1 纳米抗菌材料的制备常见的纳米抗菌材料包括银、铜、锌等纳米颗粒，以及氧化锌、二氧化钛等纳米薄膜。
这些材料可以通过化学合成、溶胶法或热分解法等方法制备得到。
3.2 纳米抗菌材料的应用利用纳米抗菌材料可以抑制水中微生物的生长和繁殖。
这种抗菌性能可以应用于制备水处理剂、杀灭水中的病原微生物和控制管道污染等方面。
分离技术的创新与应用：从概念到实践
分离技术的创新与应用：从概念到实践分离技术是一种用于分离混合物中不同组分的方法，它在化学、生物、环境等领域中应用广泛。
近年来，随着科学技术的不断进步，分离技术也经历了一系列的创新和应用。
本文将从概念到实践，介绍分离技术的创新和应用的发展。
首先，我们来了解一下分离技术的概念。
分离技术是指通过物理或化学方法将混合物中的不同组分分离开来，使其成为单独的纯净物质。
常见的分离技术包括蒸馏、萃取、过滤、离心、析出等方法。
这些方法各有特点，可以根据具体的实验需要选择合适的分离技术。
近年来，随着科学技术的不断进步，分离技术也取得了一系列创新。
其中一个重要的创新是纳米技术在分离技术中的应用。
纳米技术是一种控制和利用纳米级物质的技术，它可以通过控制纳米级粒子的大小、形状和表面性质来改善分离效果。
例如，利用纳米材料制备的纳米过滤膜可以实现对微小颗粒和溶质的高效分离，提高过滤的效率和选择性。
另外，纳米吸附材料具有较大的比表面积和较高的吸附能力，可以被广泛应用于分离和富集中。
另一个重要的创新是分离技术在环境保护中的应用。
随着人口的增加和工业的发展，环境污染问题日益严重。
分离技术可以有效地去除水体和大气中的污染物，保护环境。
例如，电化学技术利用电流和电极的化学反应将污染物转化为无害物质，实现污水处理；吸附技术利用吸附剂对污染物进行吸附和分离，实现大气中的污染物的去除。
这些分离技术的创新和应用，为环境保护提供了有力的手段。
此外，分离技术在医药领域中也有重要的应用。
在药物的研发和生产过程中，分离技术可以用于纯化、富集、分级等环节。
例如，利用逆流色谱技术可以从复杂的混合物中分离出目标化合物，并实现其高纯度的提取；离子交换技术可以用于药物中金属离子的去除，提高药物的纯度。
这些创新和应用，为药物的研发和生产提供了重要的支撑。
综上所述，分离技术的创新和应用从概念到实践，涉及到许多领域的发展。
纳米技术的应用、环境保护中的应用以及在医药领域的应用，都为分离技术的发展开辟了新的领域。
纳米TiO_2微柱分离富集测定环境样品中的微量碲
ＤＯＩ１ ． ７ ４ Ｓ Ｊ １ ９ ． ０１ ． ０ ４ ：０ ３ ２ ／ Ｐ． ．０ ５ ２ ０ 工业 、 国防 与尖端 技术 领域 中 占有 重要 地位 。碲 的应 用 范 围广 阔 ， 主要用 于冶 金工业 中钢铁 、 色金 属 的添加 剂 ； 油 、 工生 产 的催化 剂 ； 胶 的硫 化剂 、 有 石 化 橡 促凝 剂 ； 电子 工业 中 在
第２ ７卷 第 １ Ｏ期
２１ ０ ０年 ｌ ０月
应 用 化 学
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纳米 ＴＯ２ 柱 分 离 富 集 测定 环 境 样 品 中的微 量 碲 ｉ 微
法 、 ］离子交换法 、 ］微生物法 以及液膜分 离法 等 。目前 ， 较成熟的方法为溶剂萃取法 ， 常用的萃
取剂 有 中性 萃取 剂 磷 酸 三 丁 酯 （ Ｂ 、 辛 基 氧 磷 （ Ｏ Ｏ） 二 甲基 亚 砜 （ Ｃ 。 。 Ｏ） 二 苯 基 亚 砜 Ｔ Ｐ） 三 ＴＰ 、 （ Ｈ ）Ｓ 、
１２ ２６
应 用 化 学
第２ ７卷
再 稀 释成相 应浓度 的标 准溶液 。
Ｕ —ｉ ＮＲＣ ｒ５０ Ｖ Ｖｓ Ｉ ａ ００型分光光 度计 （ 国 Ｖ ｒ ｎ公 司 ）ｐ Ｓ３ － ｙ 美 ａｉ ａ ；Ｈ －Ｃ型精 密 ｐ Ｈ计 （ 上海 精 密科 学仪 器 有 限公 司 ）Ｌ －２０ 流动 注射仪 。 ；Ｚ２０ ０型
（ Ｃ Ｈ ）ｓ ） 含氮类萃取剂伯胺 、 （ ：Ｏ 等； 仲胺 、 叔胺 、 季胺盐 以及酰胺等 ； 其它萃取剂硫醇 、 醇类 以及环烷 酸等＂ 。 ］ 这些萃取剂多为易挥发 、 易燃 的有毒物 ， 环境污染大的有机溶剂 ， 很难适合 日常的分析研究 。 固相萃取法因其具有操作简便 、 分析速度快 、 无环境污染 、 高选择性和可与现代仪器分析技术联用 等优点 ， 到分析 工作 者 的广 泛关 注 与研究 。 受 本 文采 用纳米 ＴＯ 吸 附剂在 水相 中预 富集 Ｔ （Ｖ） 无 污染 ， ｉ ｅ１ （ 环境 友 好 ） 确定 了最佳 的富集 分 离条 ， 件， 探讨 了吸附机 理 、 响 吸附 和解 吸 的主 要 因素 以及 共存 离子 对 分 析 结果 的影 响 。纳 米 ＴＯ 预 富集 影 ｉ： Ｔ （ 的方法未见报道。 ｅ Ⅳ） 结果表明， 本法具有稳定性好、 高效 、 快速地分离富集样 品中碲的优点。 纳米
高容量硼酸亲和磁性纳米粒子的制备及其在邻羟基生物分子富集中的应用
高容量硼酸亲和磁性纳米粒子的制备及其在邻羟基生物分子富集中的应用张君才;陈佑宁;卫引茂【摘要】硼亲和吸附法是分离富集邻羟基物质的重要方法.为提高吸附剂的吸附容量,本研究采用聚乙烯亚胺修饰磁性纳米粒子,增加粒子表面引发剂的密度,再通过表面引发原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)将3-丙烯酰基苯硼酸原位聚合在纳米粒子表面,制备了一种高密度聚合物分子刷型的硼酸亲和磁性纳米粒子吸附剂.采用磁性分散固相萃取法对非邻羟基和邻羟基物质的混合液进行富集,发现此吸附剂对邻羟基小分子和生物大分子具有良好的吸附特异性;采用吸附等温线法测定了吸附剂的吸附容量,发现此吸附剂对邻苯二酚、腺苷和卵清蛋白的吸附容量分别为(151±32)μmol/g、(123±18)μmol/g和1.5μmol/g,远高于传统吸附剂的吸附容量.采用所制备的硼酸亲和磁性纳米粒子对尿液中4种核苷和蛋清中的糖蛋白进行萃取,结果表明,此吸附剂能够有效去除生物样品中的干扰物,且对核苷具有较高的萃取回收率(83.8％～108.7％,RSD<15％),对糖蛋白有特异性富集作用,说明此吸附剂在生物样品的选择性富集中具有良好应用潜能.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2018(046)009【总页数】8页(P1464-1471)【关键词】磁性分离;硼亲和吸附剂;核苷;糖蛋白;生物分析【作者】张君才;陈佑宁;卫引茂【作者单位】咸阳师范学院化学与化工学院,咸阳712000;咸阳师范学院化学与化工学院,咸阳712000;陕西省现代分离科学重点实验室,西北大学化学与材料科学学院,西安710127【正文语种】中文1 引言核苷、糖蛋白等邻羟基类物质在生物体内有重要的生理功能。
研究表明，细胞核与细胞质内的糖蛋白参与细胞内的多种应激响应过程，在疾病的发生与治疗中起重要作用[1]。
然而，由于糖蛋白在体内的丰度较低且存在复杂的基体干扰，鉴定难度较大，因此，对糖蛋白进行鉴定，必须首先将样品进行分离和富集。
磁性纳米材料在农药残留检测中的应用
食品安全与农业生态环境是当前社会中人们关注的两个重要问题，导致这两个问题的原因之一便是农药残留。
针对农药残留检测，以往主要是采用大型精密仪器，由专业技术人员负责检测工作，导致检测方法在使用过程中受到资源与地区的限制。
为了更好地完成农药残留检测，磁性纳米材料是现阶段最为有效的检测方法之一，在检测速度、灵敏性等方面有极大的优势。
下面围绕磁性纳米材料在农药残留检测中的应用展开讨论。
1 磁性纳米材料的优势食品安全方面，农药使用量过大或者不合理均会导致农药残留问题，直接影响到人体健康。
目前比较常用的农药残留检测方法包括气相色谱法、色谱-质谱联用法、液相色谱法等，但是，有时检测过程中的样品基质比较复杂，无法保证检测结果的准确性，同时还会增加农药检测难度，需要对样品展开预浓缩、富集、净化处理。
合理选择样品前处理技术有利于提高检测结果准确性、灵敏性，规避基质影响[1]。
例如固相萃取技术、液液萃取技术、固相微萃取技术等。
其中，固相萃取技术最为常见，但是该技术方法操作比较复杂，还会消耗大量时间；液液萃取技术需要用到大量有机溶剂，环境友好度相对较低；固相微萃取技术尽管有较高的环境友好度，但是存在纤维易碎和吸附容量低的缺陷。
基于此，磁性纳米材料在以上几种检测技术的基础上进行优化，属于吸附剂固相萃取技术，可在农药残留检测工作中运用，只需磁性吸附材料，不需要用到萃取柱，可以直接将材料分散至样品溶液中，完成目标物的选择、吸附与萃取，最终吸附效果更为理想。
另外，利用外加磁场可以更高效率的完成吸附剂与样品溶液的分离，以免离心和过滤等环节复杂，增加检测难度。
磁性纳米材料无需大量有机溶剂，支持回收再利用，环境友好度高，也能够节省成本，在农药残留检测领域有非常可观的应用前景。
2 农药残留检测中磁性纳米材料的运用2.1 磁性碳因为碳材料的生物相容性较好，化学稳定性能高，比表面积较大，可以同时吸附多种有机物。
所以，基于碳材料改性研制的磁性纳米颗粒，是近一段时间农药残留检测的主要手段。
纳米二氧化钛在痕量元素分离富集的应用
将纳米二氧化钛负载在稳定的载体表面可以大
大增强纳米二氧化钛的稳定性，解决吸附材料 难以回收的问题。目前纳米二氧化钛的固定化 技术已经比较成熟，固定的方法主要有化学气 相沉积法。二氧化钛粉末固定法，溶胶凝胶法， 其中溶胶-凝胶法由于工艺简单，条件温和，负 载的纳米颗粒均匀性牢固性较好，而且将纳米 粒子的植被和固定化一次完成，是目前纳米二 氧化钛固定化最常用的方法。固定化的纳米二 氧化钛被广泛应用于化学传感器，太阳能电池 和光催化剂。
在一个针筒状柱子里，使样品溶液通过吸附剂 床，样品中的化合物或通过吸附剂或保留在吸 附剂上（依靠吸附剂对溶剂的相对吸附）。“保 留”是一种存在于吸附剂和分离物分子间吸引的 现象，造成当样品溶液通过吸附剂床时，分离 物在吸附剂上不移动。保留是三个因素的作用： 分离物、溶剂和吸附剂。所以，一个给定的分 离物的保留行为在不同溶剂和吸附剂存在下是 变化的。“洗脱”是一种保留在吸附剂上的分离 物从吸附剂上去除的过程，这通过加入一种对 分离物的吸引比吸附剂更强的溶剂来完成。
根据文献报道，PH值对金属离子在金属氧化物
上的吸附起着重要作用，溶液的PH值影响纳米 二氧化钛表面的活性，当溶液的PH值高时，二 氧化钛表面被-OH所覆盖而带有负电荷，因而 可以通过静电吸引作用吸附金属阳离子，随着 PH的降低二氧化钛表面的-OH减少，因而吸附 离子的能力降低。
样品流速会影响离子与吸附材料的接触时间，
固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过
ห้องสมุดไป่ตู้
程。在固相萃取中，固相对分离物的吸附力比 溶解分离物的溶剂更大。当样品溶液通过吸附 剂床时，分离物浓缩在其表面，其他样品成分 通过吸附剂床；通过只吸附分离物而不吸附其 他样品成分的吸附剂，可以得到高纯度和浓缩 的分离物。
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纳米材料作为吸附剂在分离富集中的应用随着生命科学、生物工程和环境科学等学科的迅速发展，分析对象日益复杂多样，对复杂基体中痕量和超痕量组分的分离和检测成为突出的问题。
虽然现代仪器分析方法的检出限越来越低，但要直接分析这些组分的含量也往往遇到困难，有时甚至是不可能的，这是因为，一方面，样品本身的物理化学状态有的不适合直接测定，或者分析方法对极低含量的组分灵敏度不够；另一方面是存在基体干扰，或者缺乏相应的校正标准和试剂。
因此必须借助各种各样的分离富集技术，以提高分析方法的灵敏度和选择性。
虽然某些检测法具有很高的灵敏度，但是分析待测元素含量极低或化学组成太复杂的试样时，往往要求在测定之前辅以化学分离/预富集手段以纯化富集待测物和除去干扰基体。
与分离富集技术联用不仅能使元素浓度提高，而且可以在一定程度上消除基体干扰，使分析检出限、精密度和准确度获得有效改善。
在分离富集方法中，吸附材料的合成和选择是影响分析灵敏度和选择性的重要因素，因此，寻找新的、性能优越的吸附材料仍然是化学分析中的一个研究热点。
纳米科学技术是二十世纪八十年代初诞生并正在蓬勃发展的一种高新科技，它的内容是在纳米尺寸范围内认识和改造自然，通过直接操纵和安排原子、分子而创造新物质。
它是一门高度交叉的综合性学科，包括纳米化学、纳米物理学、纳米生物学，纳米电子学和纳米材料学等。
这些学科为纳米材料的发展提供了科学基础。
纳米材料是近年来受到广泛重视的一种新兴功能材料，具有一系列新异的物理化学特性。
纳米材料是指由极细晶粒组成、特征维度尺寸在纳米数量级(1～100nm)的固体材料。
由于极细的晶粒和大量处于晶界和晶粒内缺陷中心的原子，纳米材料在性能上同组成的微晶粒材料有非常显著的差异。
其比表面积大，表面原子周围缺少相邻的原子，具有不饱和性，易与其它原子相结合而趋于稳定，具有很大的化学活性，因此对金属离子具有很强的吸附能力和较大的吸附容量，是一种较为理想的吸附材料。
以纳米粒子作为吸附材料分离富集金属离子，对于提高方法的灵敏度，降低元素的检出限，有一定的实际意义。
二纳米材料的吸附原理吸附可分为两类：一是物理吸附，吸附剂与吸附相之间是以范德华力之类较弱的物理力结合；二是化学吸附，吸附剂与吸附相之间是以化学键相结合。
其中弱物理吸附容易脱附，强化学吸附脱附困难。
纳米微粒由于有大的比表面和表面原子配位不足，与相同材质的大块材料相比较，有较强的吸附性，其吸附性与被吸附物质的性质、溶剂的性质以及溶液的性质有关，电解质和非电解质溶液等也对纳米微粒的吸附产生强烈的影响。
纳米材料的吸附主要包括非电解质的吸附和电解质吸附。
非电解质是指电中性的分子，它们可通过氢键、范德华力、偶极子的弱静电引力吸附在纳米粒子表面，其中主要是以氢键形成而吸附在其它相上。
纳米微粒在电解质溶液中的吸附现象大多数属于物理吸附。
由于纳米粒子的大的比表面常常产生键的不饱和性，致使纳米粒子表面失去电中性而带电，因此电解质溶液中往往把带有相反电荷的离子吸引到表面上以平衡其表面上的电荷。
以纳米二氧化钛的吸附机理来说，目前认为它属于电解质吸附，其吸附能力由库仑力来决定。
而且，随着它在水溶液中的pH值不同可带正电、负电或呈电中性。
如下图所示，当pH值较小(小于等电点)时，粒子表面形成M-OH2(M代表金属离子)，导致粒子表面带正电；当pH值高(高于等电点)时，粒子表面带负电;如果pH值处于中间值，则纳米氧化物表面形成M-OH键，使粒子呈电中性。
如在9.0*10-3m。
比的NaClO4；介质中，二氧化钛的等电点(IEP)为6.2，其值随溶液组成的改变而略有变化。
三纳米材料作为吸附剂的研究进展纳米材料通常包括纳米粒子、纳米管、纳米棒和纳米线等。
当材料尺寸进入纳米量级时，其本身具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应，因而纳米材料具有许多特有的性质，在化学上有着广泛的应用前景。
有关纳米材料合成方法、物理化学特性及其在化学中应用的海量文献在知名期刊上层出不穷。
同时也有大量文献报道了纳米材料在精细陶瓷、纺织物、机械、电器、医学、能源、环境、传感器等中的应用。
与普通的块体材料相比，纳米材料具有较大的比表面。
因而有可能具有较大吸附容量。
因此，纳米科学技术和纳米材料的发展将为样品预处理带来新的契机。
这里就纳米材料在分离富集中应用的研究进行综述，主要包括金属氧化物作为吸附剂的研究、富勒烯作为吸附剂的研究、碳纳米管作为吸附剂的研究和有机纳米材料作为吸附剂的研究。
3.1纳米氧化物作为吸附剂纳米氧化物是纳米科学技术中研究比较广泛的材料。
比如作为光催化材料的纳米二氧化钛，作为传感器的敏感材料的纳米二氧化锡等。
纳米氧化物在高温下晶体不易增长，而且比块体材料有着更大的比表面积和更大的反应活性。
许多纳米氧化物表面展示出即具有Lewis碱又具有Lewis酸特性。
这些固体酸碱特性特别在角和边上更强。
残留的表面羟基和阴/阳离子空穴也能增加纳米氧化物的表面活性。
纳米氧化物在分离富集上得到了广泛研究。
3.1.1纳米氧化物分离富集无机离子非纳米氧化物如氧化铝作为吸附剂已有人报道，而高比表面积的纳米材料在分离富集上应用较晚。
V assileva等人1996年研究了高比表面积的二氧化钛作为固相萃取剂对重金属离子吸附性能。
研究结果表明，高比表面积的锐钛矿二氧化钛比最常用的氧化硅作为固相萃取剂具有许多优点。
其主要优点是：高吸附容量、多元素同时吸附、能有效的吸附和洗脱和很好的重现性。
在过渡金属离子含量测定方面，Hadjiivanov等最早研究了纳米材料用于吸附金属离子的可行性，他们以高表面积的TiO2和GeO2为吸附材料，研究了其对重金属的吸附行为，探讨了金属离子的吸附模型。
最近该研究组又合成了高表面积ZrO2将其装入微柱，采用FI-ICP-AES法富集测定了水样中Al，Cd等18种元素。
国内常刚等人报道了用溶胶-凝胶法合成的纳米氧化铝作为固相萃取剂用于痕量金属元素分析。
他们考察了纳米氧化铝在静态条件下对一些过渡金属离子的吸附性能以及影响金属离子吸附和解脱的主要因素，确定了最佳吸附和解吸附条件，并应用于实际样品黑麦叶、煤烟灰中痕量金属离子的测定。
纳米氧化物分离富集技术与其它分析技术联用也是纳米氧化物作为吸附剂研究的一项重要的发展方向。
Liang等人发展了一种用纳米二氧化钛作为吸附剂与电感耦合等子体-原子发射光谱（ICP-AES）联用技术，用来同时测定环境样品中痕量元素。
这种联用技术同时具有纳米氧化物萃取痕量元素的高富集因子和ICP-AES多元素检测的能力。
他们还用这种联用技术在线测定了环境样品中痕量的稀土元素La、Y、Yb、Eu和Dy。
这种技术不仅被用到环境样品检测，还被用到了生物样品检测。
Qing等人用纳米二氧化钛作为吸附剂与ICP-AES联用检测了地质样品中稀有贵金属Au、Ag和Pd，得到了令人满意的结果。
Hang等人也用纳米二氧化钛作为吸附剂与ICP-AES联用成功用于检测了地质样品中稀土元素Sm、Tm、Ho和Nd，相对标准偏差不大于2%。
3.1.2纳米氧化物上的破坏性吸附纳米氧化物是一类有着独特性质的纳米材料。
纳米氧化物已被广泛地应用于破坏性吸附中。
所谓的破坏性吸附是相对常见的活性碳或硅藻土对有毒有害的物质的物理吸附而言的，它是一种化学吸附，当它把含氯的化合物破坏分解后，自身生成为氯化物。
这一概念是Klabunde等人利用高活性的纳米氧化钙破坏性地吸附了四氯化碳，从而提出的。
Weckhuysen等人用两种稀土氧化物La2O3和CeO2在缺氧的条件下，破坏性吸附了四氯化碳。
结果表明在对四氯化碳破坏性吸附中，La2O3的反应活性比CeO2强。
La2O3开始反应的温度为300℃，而CeO2为450℃。
结果还发现了La2O3和CeO2破坏性吸附四氯化碳过程中，分别有LaOCl和CeOCl中间产物生成，最终生成LaCl3和CeCl3。
Jiang等人研究了过渡金属氧化物包裹碱土金属的纳米粒子如[Fe2O3]MgO、[Fe2O3]CaO、[V2O3]MgO对CCl4、CHCl=CCl2、C6H4Cl2和CH3P(O)(OCH3)2破坏性吸附。
结果表明，由于过渡金属氧化物的催化效果，使反应能达到化学计量反应。
在实验中他们还发现了破坏性吸附过程中生成的过渡金属氯化物的氯迅速和内核的碱土金属氧化物的氧发生交换，从而使复合纳米粒子外层过渡金属氧化物的反应活性再生。
但复合纳米粒子还是发生了的变化，其内层碱土金属氧化物生成了氯化物。
以上研究均需要在较高温度（一般大于200℃）下进行。
Wagner等人在室温下用纳米MgO破坏性吸附了维埃克斯（VX）、梭曼（GD）和芥子气（HD）。
VX和GD反应生成无毒的甲基膦酸或梭曼酸；HD反应生成了硫二甘醇和二乙烯硫醚。
而他们在室温下用纳米CaO破坏性吸附VX、GD和HD的产物却不相同。
VX和GD反应生成物为甲基膦酸酯，HD反应产物只有硫二甘醇。
除了上述报道以外，还有用CuO、Fe2O3、NiO、Al2O3作为破坏性吸附剂进行研究的文献报道。
根据上述文献，纳米吸附剂在反应过程生成主要产物为氯化物，再生过程比较复杂。
这种不可逆的破坏性吸附剂寿命有待改善。
3.2富勒烯作为吸附剂富勒烯(C60)是除金刚石、石墨外碳的第三种同素异形体，它是由12个五元环和20个六元环组成的三十二面体结构，有30个共扼双键。
结构如图3-1所示。
C60的13C核磁共振谱只有一条谱线，60个碳原子是完全等价的。
自1990年Huffman等找到克量级C60的制备方法以来，C60的研究得到了飞速发展，在生物、化学等领域得到了应用。
Gallgeo等最先研究了C60作为吸附材料用于金属离子分离富集的可行性，由于具有较高的分子表面积和体积，C60和C70等富勒烯对金属离子都有很好的吸附性能，而且对同一种金属离子的中性鳌合物的吸附性能要优于对其离子缔合物的吸附。
以吡咯二硫代氨基甲酸铵(APDC)为鳌合剂，C60可以从铜、铅、锌、铁等共存离子中选择性地富集镉，性能优于普通的鳌合树脂。
近来，C60富勒烯作为吸附剂预富集不同物质的分析应用主要是被V alcarcel小组发展的，并取得了满意的结果。
图3-1 C60结构图3.2.1富勒烯对金属离子吸附V alcarcel等人用C60作为吸附剂预富集铅是C60作为吸附剂在分析上的首次应用。
他们在实验中用1-吡咯基二硫代甲酸铵（APDC）作为络合剂与含有铅离子的硝酸溶液混合。
生成的络合物在C60微柱上吸附，然后用甲基异丁基酮进行在线洗脱。
洗脱液用原子吸收光谱进行检测（AAS）。
他们还对比C60与活性碳和C18键合硅胶作为吸附剂对铅的吸附性能。
C60富勒烯是这三种被测试的吸附剂中对铅预富集作用最有效的吸附剂。