1. 研究目的与意义
离子液体（Ionic liquid , IL）是一类新型绿色溶剂，具有溶解能力强、热稳定性好、不挥发等特点，对各种有机化合物及金属离子均有良好的萃取性能。类沸石咪唑酯骨架结构材料（Zeolitic imidazolate frame-works，ZIFs）是一类由金属离子（Zn 2 、Co2 、Cu 2 ）和咪唑基配体通过自组装络合而成的多孔聚合物材料。作为金属有机骨架材料（Metal-organic frameworks，MOFs）的一个子集，ZIFs 不仅具有MOFs 的多孔性、孔道尺寸可调节性和高比表面积，还具有异常的化学和热学稳定性。ZIL-8 是 ZIFs 中最具有代表性的一种，它是一种优良的吸附材料，具有合成简便、热稳定性好以及比表面积高等优点。随着对 ZIF-8 应用研究的不断扩展，关于 ZIF-8 的合成方法的报道也不断增多。不同合成方法合成出的 ZIF-8，通常比表面积和微孔孔容会有较大的差别，其性能也会有差别。因此，采用最简单、最经济、最方便快捷的方法来合成高比表面积高性能的 ZIF-8 是所有 ZIFs 研究者们追求的目标。微囊藻毒素(Microcystin，MCs)是一类具有生物活性的环状七肽化合物，为分布最广泛的肝毒素。至今已发现 80 余种结构极为相似的异构体。主要由淡水藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)产生。具有相当大的稳定性。它能够强烈抑制蛋白磷酸酶的活性，还是强烈的肝脏肿瘤促进剂。据调查，我国 25%的饮用水来源于水库和湖泊，因此水源中大量繁殖的蓝藻已严重威胁到人类的健康。其中 Microcystin-LR(MC-LR)是天然水体中检出频率最多且含量最丰富的 MCs 类型。世界卫生组织(WHO)所推荐的饮用水标准为MCs 质量浓度不高于 1.0μg/L。我国在 2006 年颁布的生活饮用水规范，将 MC-LR 的上限标准定为 1.0μg/L。本实验将 IL@M/ZIF-8 这种具有特异选择性和较强富集能力的磁性材料作为固相萃取吸附剂用于富集环境水体中的微囊藻毒素，采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法 ( UPLC - MS/MS)进行定性定量分析。为检测环境水体中微囊藻毒素的含量提供了一种操作简便、绿色环保、选择性好、灵敏度高的检测方法。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：（1）阅读有关离子液体、磁性纳米材料、微囊藻毒素等等文献，构建研究思路，开始着手撰写前期理论性的论文写作，为后续实验打下良好的基础。（2）磁性纳米材料的制备。（3）通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅立叶红外光谱(FT-IP)对合成材料的表面形态和表面的分子结构进行表征。（4）探究磁性固相萃取的影响因素，对所需萃取条件（磁性活性炭的用量、萃取时间、样品pH、离子强度、洗脱液的体积、洗脱时间等）进行优化。（5）测定环境水体中微囊藻毒素的含量。
3. 研究方法与步骤
3.1 拟采用的研究方法： 建立了制备IL@M/ZIF-8磁性纳米粒子，结合超高效液相色谱质谱联用法测定环境水样中微囊藻毒素的残留的方法。3.1.1 试剂 MC-LR、MC-RR 标准溶液（纯度大于 95 % , 美国 Standford Chemicals 公司）；甲醇、乙腈（色谱纯，美国 Tedia公司 ）；甲酸 （ 色谱纯，上海阿拉丁生化科技股份有限公司 ）；溴代1-丁基3-甲基咪唑([Bmim]Br,上海成捷化学有限公司） ； 异丙醇 、无水乙醇 、FeCl 3 6H 2 O、Zn（NO 3 ）26H 2 O、2-甲基咪唑、氨水、NaCl、 丙酮、乙二醇、无水醋酸钠（分析纯,国药集团化学试剂有限公司）；实验用水为美国 Millipore公司Milli-Q纯水系统制备的超纯水（18.2 MΩ#8226;cm ）。3.1.2 仪器Ultimate3000高效液相色谱仪（美国 Dionex公司 ）、TSQ Quantum Ultra EMR 三重四极杆质谱检测器（美国 Thermo 公司）；Nicolet-6700 傅立叶转换红外光谱分析仪（美国 Thermo 公司）；DC-12型氮吹仪（上海安普公司）； DZF-6090型真空干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）； KQ-300VDE型三频数控超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司）； JJ-1 精密增力电动搅拌器（金坛市科析仪器有限公司）。3.2 主要实验步骤：（1）混合标准溶液的配制 MC - LR 和 MC - RR 的原液浓度为 100. 0 mg/L ,精确移取一定体积，甲醇溶解定容后配制成 50mg/L 的混合储备液，移取 220μL 50mg/L 的储备液于 10mL 容量瓶中，用甲醇定容后配制成 1 m/L 的混合标准溶液，密封储存于 4℃冰箱中。使用前稀释成一系列浓度的标准溶液。（2）磁性纳米材料的制备 Fe 3 O 4 磁性粒子的制备：准确称取 6.74 gFeCl 3 #12539;6H 2 O 分散在 125mL 乙二醇中，搅拌均匀生成黄色透明溶液后加入 14.37g 无水醋酸钠，继续搅拌至混合均匀，将上述混合溶液转至 220 mL 高压反应釜中，在 200℃下反应 8h。得到的 Fe 3 O 4 于 60℃下真空干燥 8h , 研磨备用。 Fe 3 O 4 @ZIF-8 磁性复合微球的制备：将 1.8g Fe 3 O 4 加至 100mL 0. 3 % 的聚苯乙烯磺酸钠水溶液中超声 15 min , 收集后用水洗涤 3 次，然后将其加入含有 140mL 甲醇、4.93g 2-甲基咪唑和 2.23g Zn（NO 3 ）#12539;6H 2 O 的混合溶液中，在 45℃下搅拌 3 h。 收集并洗涤后于 60℃下真空干燥 12h , 研磨备用。 IL@M/ZIF-8 磁性纳米粒子的制备：将 0.5g [Bmim]Br 加至 50mL 丙酮中超声至完全溶解，加入2g M/ZIF-8, 在 30℃下搅拌至丙酮完全挥发，洗涤至近中性后于 105℃下真空干燥 12h , 研磨备用。（3）样本前处理方法 准确称取 50 mg IL@M/ZIF-8 于 100mL 水样中振荡 15 min , 用铁铷硼磁铁收集磁性纳米粒子,弃去上清液。用 1.5mL 乙腈-0. 1% 甲酸水溶液 （ 3 : 1 ） 涡旋洗脱 1 min, 重复洗脱 2 次后收集洗脱液。将洗脱液用 N 2 吹干，用 1 mL 初始流动相复溶，经 0.22μm有机滤膜过滤后，UPLC - MS/MS 分析。
4. 参考文献
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5. 工作计划
| 起止时间 | 自2022 年1 月至 2022 年 6 月 | |
| 序号 | 起讫日期 | 工作内容 |
| 1 | 2022.1.10-3.8（第二周末） | 查阅和研究文献资料，完成英文翻译 |
| 2 | 3.9-3.27 | 撰写开题报告、构思论文框架。其中开题报告3月13日提交 |
| 3 | 3.28-5.10 | 撰写论文 其中中期检查暂定4月15日（周三）下午 |
| 4 | 5.11-6.10 | 撰写和修改论文，制作答辩PPT，查重;完善修改论文 |
| 5 | 6.13（暂定） | 毕业论文答辩 |
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