功能化磁性氧化石墨烯材料在痕量污染物检测前处理及去除中的研究进展

李世琪; 马桂岑; 黄旭晨; 王子琪; 梁婷; 柴云峰; 李祖光; 陈红平

doi:10.12452/j.fxcsxb.25010609

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功能化磁性氧化石墨烯材料在痕量污染物检测前处理及去除中的研究进展

综述 | 更新时间：2025-08-08

- 功能化磁性氧化石墨烯材料在痕量污染物检测前处理及去除中的研究进展
- Research Progress of Functionalized Magnetic Graphene Oxide Materials in Pre-treatment and Removal of Trace Pollutants Detection
- 分析测试学报 2025年44卷第8期页码：1516-1525
- 作者机构：
  
  1.浙江工业大学化学工程学院，浙江杭州 310014
  2.中国农业科学院茶叶研究所，浙江杭州 310008
  3.中国农业科学院研究生院，北京 100081
  4.农业农村部茶叶质量安全控制重点实验室，浙江杭州 310008
- 作者简介：
  
  李祖光，教授，研究方向：色谱分析与样品前处理，E-mail：lzg@zjut.edu.cn
  陈红平，研究员，研究方向：茶叶质量安全与风险评估，E-mail：thean27@tricaas.com
- 基金信息：
  
  现代农业产业技术岗位专家(CAS-19);中国农业科学院创新工程(CAAS ASTIP-2014-TRICAAS);国家自然科学基金项目(30500339;22174129);浙江省自然科学基金项目(Y407308;LZY21E030001)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25010609
  中图分类号： O657.7;X132
- 收稿日期：2025-01-06，
  
  修回日期：2025-02-17，
  
  录用日期：2025-03-04，
  
  网络出版日期：2025-04-29，
  
  纸质出版日期：2025-08-15
- 稿件说明：
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李世琪,马桂岑,黄旭晨,王子琪,梁婷,柴云峰,李祖光,陈红平.功能化磁性氧化石墨烯材料在痕量污染物检测前处理及去除中的研究进展[J].分析测试学报,2025,44(08):1516-1525.

LI Shi-qi,MA Gui-cen,HUANG Xu-chen,WANG Zi-qi,LIANG Ting,CHAI Yun-feng,LI Zu-guang,CHEN Hong-ping.Research Progress of Functionalized Magnetic Graphene Oxide Materials in Pre-treatment and Removal of Trace Pollutants Detection[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(08):1516-1525.
李世琪,马桂岑,黄旭晨,王子琪,梁婷,柴云峰,李祖光,陈红平.功能化磁性氧化石墨烯材料在痕量污染物检测前处理及去除中的研究进展[J].分析测试学报,2025,44(08):1516-1525. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25010609.

LI Shi-qi,MA Gui-cen,HUANG Xu-chen,WANG Zi-qi,LIANG Ting,CHAI Yun-feng,LI Zu-guang,CHEN Hong-ping.Research Progress of Functionalized Magnetic Graphene Oxide Materials in Pre-treatment and Removal of Trace Pollutants Detection[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(08):1516-1525. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25010609.

摘要

功能化磁性氧化石墨烯材料是基于磁性氧化石墨烯（MGO）进行特定功能化改性得到的纳米复合材料，具有选择性好、吸附能力强、毒性低且可多次循环利用的特点，在污染物检测与去除中应用广泛。该文综述了共价修饰、非共价修饰以及元素掺杂合成功能化MGO材料的主要方法；总结了巯基、氨基、磺酸基和硅烷基等表面修饰基团在提升MGO材料功能中的关键作用；分析了功能化MGO材料与污染物分子之间的氢键、π-π相互作用、静电作用和络合作用等分子作用力。此外，还阐述了功能化MGO材料在检测和去除有机污染物和无机污染物方面的独特性能及应用优势；展望了功能化MGO材料的发展趋势，旨在为不同功能化MGO材料的开发与应用提供理论支撑。

Abstract

Functional magnetic graphene oxide materials are advanced nanocomposites based on the specific functional modification of magnetic graphene oxide（MGO）. They feature good selectivity，strong adsorption capacity，low toxicity，and multiple recyclability. These exceptional attributes make them not only highly effective but also widely applicable in the detection，adsorption and removal of trace pollutants from diverse environments. This study comprehensively reviewed the main methods for functionalized magnetic graphene oxide materials，including covalent modification，non-covalent modification as well as element doping synthesis. Furthermore，the key role of specific surface functional groups，such as thiol，amino，sulfonic and silane groups，in enhancing the overall functionality and performance of MGO materials was thoroughly summarized. This review also analyzed the molecular interactions between functionalized magnetic graphene oxide materials and various pollutant molecules，including hydrogen bonding，π-π interaction，electrostatic interaction and complexation. In addition，the outstanding properties and application advantages of functionalized magnetic graphene oxide materials in the detection and removal of organic and inorganic pollutants were systematically demonstrated. The development trends and future potentials of functionalized magnetic graphene oxide materials were explored，with the critical aim of providing theoretical foundations and valuable guidance for their advanced design，further improvement and broader application in a wide range of fields.

关键词

Keywords

references

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