Unter Verwendung von erneuerbaren landwirtschaftlichen Abfällen des Maisseiden als Kohlenstoffvorläufer und Eisen(III)-chlorid als Eisenquelle wurde mithilfe eines solvothermalen Karbonisierungsverfahrens ein magnetisches hydrothermales Kohlenstoffmaterial (MHC) mit auf der Oberfläche beladenen Fe3O4-Nanopartikeln hergestellt. Anschließend wurde unter Verwendung von Kaliumhydroxid (KOH) als chemischem Aktivator durch Hochtemperatur-Pyrolyse erfolgreich biomassebasierter magnetischer poröser Kohlenstoff (AMC) hergestellt. Dieser magnetische Nanokomposit weist eine poröse Struktur auf, die zahlreiche Adsorptionsstellen für das Zielanalyte bereitstellen kann, während die gleichmäßig auf der Kohlenstoffmatrix verteilten Eisenoxid-Nanopartikel (Fe3O4 und Fe2O3) eine schnelle Trennung von Adsorbens und geladenem Analyt aus der wässrigen Lösung ermöglichen. AMC zeigt eine signifikante Adsorptionsleistung gegenüber Malachitgrün (MG) mit einer maximalen Adsorptionskapazität von bis zu 312,5 mg/g. Eine Analysemethode für MG im Wasser wurde unter Verwendung der magnetischen Festphasenextraktion (MSPE) kombiniert mit hochleistungsflüssigkeitschromatographie (UPLC) etabliert. Die Schlüsselfaktoren, die die Extraktionsleistung von AMC beeinflussen, wurden optimiert. In 100 ml Probenlösung bei pH 7,0 wurden 6 mg AMC für eine Extraktion von 20 Minuten verwendet; als Elutionsmittel wurde Methanol-Ethanol (9∶1, Volumenanteil) verwendet, um optimale Extraktionsergebnisse zu erzielen. Die Methode zeigt im Bereich von 0,05 bis 5 μg/L MG eine gute Linearisierung (r=0,9996), eine Nachweisgrenze von 0,01 μg/L und eine Quantifizierungsgrenze von 0,03 μg/L. Die Extraktion von MG in mit AMC angereicherten Meerwasserproben ergab Rückgewinnungsraten zwischen 104% und 106%, mit einem RSD von 1,7% bis 3,4%. Die Methode kann für die sensitive Detektion von MG in Aquakultur-Meerwasser verwendet werden.

poröser Kohlenstoff; magnetische Trennung; Malachitgrün (MG); magnetische Festphasenextraktion (MSPE); hochleistungsflüssigkeitschromatographie (UPLC)