کاربرد نانوجاذب کربن متخلخل مغناطیسی مشتق شده از پیرولیز r-MIL-88 مغناطیسی در استخراج و اندازه گیری هیدروکربن های چند حلقه ای آروماتیک در نمونه های محیط زیستی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز،‌ ایران.

2 گروه پژوهشی شیمی و فرآیند، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران

3 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه،‌ ایران.

10.22034/ijche.2023.378709.1270

چکیده

در پژوهش حاضر، روشی ساده و سریع برای استخراج هم‌زمان هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (۹،۱۰- دی متیل آنتراسن، دی بنزوتیوفن) با استفاده از نانوجاذب کربنی مغناطیسی به دست آمده از چارچوب فلز-آلی r-MMIL-88 به-طور موفقیت‌آمیزی ارائه و به کار گرفته شد. در ادامه آنالیت‌های تغلیظ شده با تکنیک کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا با دتکتور فرابنفش (HPLC-UV) اندازه گیری شدند. جاذب سنتز شده با روش‌های مختلف شامل FT-IR, XRD, VSM و TEM مورد شناسایی قرار گرفت. سپس روش طراحی مختلط مرکزی (CCD) به منظور شناسایی و بهینه سازی پارامتر‌های موثر بر استخراج ترکیبات ذکر شده مورد استفاده قرار گرفت. تحت شرایط بهینه حد تشخیص‌ها و محدوده خطی منحنی کالیبراسیون به ترتیب در محدوده 1/0-05/0 و 500-25/0 میگرو گرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش به عنوان معیاری از دقت کمتر از 9/7 درصد برای یک روز کاری و 5/12 درصد برای چند روز کاری به دست آمد. در نهایت جاذب مورد نظر به منظور استخراج و تعیین مقدار سریع ترکیبات مورد نظر در نمونه‌های آب چاه، آب دریای خزر و خلیج فارس استفاده شد. انحراف استاندارد در محدوده 6/10-7/6 درصد و درصد بازیابی نسبی در محدوده 15-94 درصد دست آمد. نتایج حاصل از آنالیز نمونه‌های حقیقی نشان داد که این تکنیک می‌تواند با موفقیت جهت استخراج و پیش‌ تغلیظ ترکیبات مورد نظر در نمونه‌های با بافت پیچیده مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application of magnetic porous carbon nanosorbent derived from the pyrolysis of magnetic r-MIL-88 for the extraction and determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in environmental samples

نویسندگان [English]

  • Niloofar Heydari 1
  • Ebrahim Ghorbani-Kalhor 1
  • Aliakbar Asgharinezhad 2
  • Morteza Bahram 3
  • Mohammad Taghi Vardini 1
1 Department of Chemistry, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
2 Chemical and Process Engineering Department, Niroo Research Institute, Tehran, Iran
3 Department of Chemistry, Faculty of Science, Urmia University, Urmia, Iran.
چکیده [English]

In this research, the MPC obtained from the pyrolysis of r-MMIL-88 was applied for preconcentration of two homo and hetero-polycyclic aromatic hydrocarbons. The target analytes were determined by high-performance liquid chromatography with ultra violet detection system (HPLC-UV). Various characterization techniques such as FT-IR spectroscopy, TEM, VSM, and XRD were employed. After that, central composite design (CCD) method was utilized to explore and optimize affecting factors. Applicability of the MPC was explored using dibenzothiophene and 9,10-dimethylanthracene, as the model analytes. Under the optimum condition, LODs and linear ranges were achieved in the domain of 0.05-0.1 µg L-1 and 0.25-500 µg L-1, respectively. Repeatability of the method as RSDs was evaluated which was <7.8% (within-day, n = 5) and <12.5% (between-day, n = 3). Ultimately, the method was applied to analyze well and seawater samples and satisfactory results (RSDs%, 6.7-10.6%; relative recoveries, 94-105%) were obtained. The results of the analysis of real samples showed that this technique can be successfully used to extract and preconcentrate the desired compounds in samples with complex texture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetic porous carbon
  • Polycyclic aromatic hydrocarbons
  • Preconcentration
  • Metal-organic framework
  • Magnetic solid phase extraction
  • Environmental samples