近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所質量與安全課題組在磁性三維多孔吸附材料制備及其咖啡因富集去除技術研發方面取得新進展，相關研究成果以“Engineering of zeolitic imidazolate frameworks based on magnetic three-dimensional graphene as effective and reusable adsorbent to enhance the adsorption and removal of caffeine from tea samples”發表于Food Chemistry上（IF=8.8 Q1）。 　　咖啡因是一種富含于茶葉中的黃嘌呤生物堿，作為中樞神經興奮劑，具有減輕疲勞，改善運動表現和情緒，促進新陳代謝的作用。然而，過量攝入會導致睡眠障礙、緊張焦慮和血壓升高，并可增加中風和心臟病的患病風險，低咖啡因茶飲產品越來越受到消費者的歡迎。傳統的脫咖啡因技術如超臨界流體法、離子沉淀法、水提法、微生物降解法等仍存在脫除效率低、活性成分損失、適用范圍窄等局限性。 　　本研究以磁性納米粒子（Fe₃O₄）和3DGA為納米載體，利用3DGA柔性表面引導ZIF-8的定向自組裝技術成功制備了Fe₃O₄@3DGA@ZIF-8復合材料。結果表明Fe₃O₄@3DGA@ZIF-8具有較大比表面積（162.98 m2/g），高孔隙體積(0.35 cm3/g)、超順磁性(40.8 emu/g)、高咖啡因去除率（＞99%）和良好的重復利用性。最優實驗條件下，發現復合材料對咖啡因的最大吸附量為19.57 mg/g。利用靜態、動態吸附模型計算深入探究了咖啡因在復合材料上的吸附傳質過程，揭示了靜態吸附符合Langmuir模型，主要由單分子吸附主導；動力學擬合符合擬二階模型，主要由化學吸附控制吸附過程。最后，該復合材料成功用于綠茶、烏龍茶、黑茶、白茶等茶湯樣品中咖啡因的吸附去除。本研究解決了茶葉樣品中咖啡因富集效率低和吸附劑不易回收等問題，為新型三維多孔吸附材料的設計制備提供了新的研究路徑，并為茶葉中咖啡因的控制去除提供了新思路。 　　中國農業科學院蔬菜花卉研究所為論文第一完成單位，蔬菜花卉所碩士研究生花雨薇和劉廣洋研究員為共同第一作者，劉廣洋研究員和徐東輝研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃、國家大宗蔬菜產業技術體系、中國農業科學院農業科技創新工程等項目的資助和蔬菜生物育種全國重點實驗室、農業農村部蔬菜質量安全控制重點實驗室的支持。 　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814623017612