Überschreitungen der Pestizidrückstände in Lebensmitteln stellen eine potenzielle Bedrohung für die Biodiversität und die menschliche Gesundheit dar. Die Festphasenextraktionstechnik wird häufig zur Extraktion von Pestiziden eingesetzt, wobei die Wahl des Adsorptionsmaterials im Mittelpunkt der Methode steht. Kovalente organische Gerüstmaterialien (COFs) erhalten aufgrund ihrer einzigartigen Vorteile in der Probenvorbereitung breite Aufmerksamkeit, und die Struktur der COFs bestimmt die Adsorptionseigenschaften des Materials, was eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Extraktionseffizienz von Pestiziden spielt. In dieser Studie wurden sechs verschiedene COFs mit unterschiedlichen Strukturen und Eigenschaften hergestellt (gleicher Mutterkörper mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen, unterschiedliche Ladungseigenschaften, unterschiedliche konjugierte Strukturen). Ohne die Struktur der COFs zu verändern, wurden sie zu COFs-Natriumalginat-Hydrogel (CACPs) verarbeitet, und eine CACPs-dispergierte Festphasenextraktionsmethode (CACPs-dSPE) etabliert. Die Extraktionseffekte verschiedener CACPs auf Carbamate, Triazole und Triazine wurden verglichen. Morphologie, Struktur und Eigenschaften der COF- und CACP-Reihen wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie, Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie und Röntgenkristalldiffraktion charakterisiert. Die Extraktionswirkung wurde mittels CACPs-dSPE in Kombination mit Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) oder UV-Vis-Spektroskopie untersucht, und die Bindung zwischen COFs und Analyt wurde theoretisch simuliert, um die Adsorptionsmechanismen der verschiedenen CACPs für Carbamat-, Triazol- und Triazin-Pestizide zu erforschen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Adsorptionsleistung der CACPs für verschiedene Pestizidtypen durch ihre poröse Struktur (spezifische Oberfläche, Porengröße) und die Koordination mit der inhärenten Struktur der geladenen COFs bestimmt wird; CACPs, die aus COFs mit großen konjugierten Strukturen und verästerten Hydroxylgruppen hergestellt wurden, sind am günstigsten für die Adsorption der drei Pestizidklassen, wobei die besten Extraktionsergebnisse mit Dt-TAPB-CACPs erzielt wurden. Dies bietet eine theoretische Grundlage für die Auswahl und das Design von Adsorptionsmaterialien im Extraktionsprozess von Pestiziden.

Pestizidrückstände;kovalente organische Gerüste;COFs-Natriumalginat-Hydrogel;dispergierte Festphasenextraktion (dSPE);Adsorptionsmechanismus