食用植物油中黄曲霉毒素磁性介孔石墨烯脱毒材料的设计、合成及吸附机理研究

Aflatoxin contamination in edible vegetable oils is an important public health issue. How to remove the aflatoxins in edible vegetable oil efficiently, quickly and safely is a scientific problem in the field of food safety. To remove the aflatoxins in the edible vegetable oils efficiently and safely, this project intends to adopt physical adsorption method. Firstly, a series of magnetic mesoporous graphene will be synthesized as the adsorbents for aflatoxins, which can high-selectively adsorb aflatoxins in the edible vegetable oils. Then the adsorption properties of the graphene-based materials were investigated. The adsorption mechanism was revealed by theoretical analysis of the material characterization data and the adsorption mode. In conclusion, the research of this project will provide the new methods for detoxifying of aflatoxins in edible vegetable oils. Meanwhile, this project can also provide the theoretical basis for the mechanism of the adsorption process of small molecules on mesoporous graphene.

食用植物油中黄曲霉毒素污染问题是关乎国民健康的重要公共安全问题。如何高效、快速、安全的脱除食用植物油中黄曲霉毒素仍然是食品安全研究领域的科学难题。本项目拟采用物理吸附法高效安全的脱除食用植物油中黄曲霉毒素，以设计合成对黄曲霉毒素具有高选择吸附性的磁性介孔石墨烯材料为核心，研究吸附材料对食用植物油中黄曲霉毒素的吸附性能，结合材料表征数据和理论分析揭示其对黄曲霉毒素的吸附机理，建立食用植物油中黄曲霉毒素脱毒方法，为食品中黄曲霉毒素的脱毒提供新思路，为石墨烯吸附小分子的机理研究奠定理论基础。

本项目聚焦关乎国民健康的食用植物油中黄曲霉毒素污染的重要公共安全问题，以设计合成对黄曲霉毒素具有高吸附性能的磁性石墨烯材料为研究核心，在探明材料对黄曲霉毒素吸附性能的基础上，建立食用植物油中黄曲霉毒素的脱毒方法，并通过材料结构与吸附性能的关联，阐明其吸附机理。主要研究成果如下：（1）通过模板法、溶剂热法、水热法和生物培养法，设计制备出6种磁性石墨烯纳米材料。（2）探明6种磁性石墨烯材料对黄曲霉毒素的吸附容量，不同官能化修饰的磁性石墨烯对黄曲霉毒素吸附能力没有明显差异，不同合成方法的磁性石墨烯对黄曲霉毒素的吸附能力存在明显差异，结合材料表征数据，显示石墨烯的含氧官能团的增加对增强其吸附黄曲霉毒素无显著作用。（3）建立基于磁性石墨烯纳米复合材料的植物油中黄曲霉毒素的脱除与检测一体化技术，仅需两步即可脱除植物油中黄曲霉毒素，检测方法可以在15min内完成，检测定量限可达0.1 μg/kg。研究结果为食用植物油中黄曲霉毒素的脱除提供新材料和新方法，为石墨烯吸附小分子的机理研究提供支撑数据。