Ion-imprinted interpenetrating polymer networks for preconcentration and determination of Cd(II) by flame atomic absorption spectrometry

• Autorzy: Junyan P. , Sui W. , Ruifeng Z.

Warianty tytułu

PL

Wzajemnie przenikające się sieci polimerowe z dopasowaniem molekularnym jonów Cd(II) w zastosowaniu do zatężania i oznaczania tych jonów za pomocą płomieniowej spektrometrii atomowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A Cd(0)-imprinted interpenetrating polymer network (IPN) containing epoxy resin, triethylenetetramine and cadmium methacrylate-acrylamide-N.N'-methylene-bis' -(acrylamide) has been synthesized. IPN was prepared by in-situ sequential polymerization. First polymer network was obtained by gelation of epoxy resin and triethylenetetramine at 30°C. Second polymer network was obtained by radical co-polymerization of cadmium meth aery late, acrylamide and N,N'-methylene-bis-(acrylamide) at 60°C Excessive Cd(II) ion was removed with 0.5 mol L^-1 HNO₃. and finally a Cd(II)-imprinted IPN sorbent was obtained. Coordination between Cd(II) and functional groups of IPN was primarily investigated on the basis of FT-IR spectra. Adsorption-desorption characteristics of IPN as a highly selective adsorbent for solid-phase extraction (SPF) and preconcentration for Cd(II) in aqueous solutions were investigated in details. Experimental results have shown that trace Cd(II) ion can be recovered almost quantitatively (95% yield) at pH 5.0. The maximum static adsorption capacity of the ion-imprinted adsorbent was 105.7 μmol g^-1. Compared to the non-imprinted IPN, the imprinted one has higher adsorption capacity and selectivity towards Cd(II). Moreover, Cd(II)-imprinted IPN exhibits superior reusability and stability. Precision of the method for a standard was 3.2% (RSD, n = II). The prepared ion-imprinted IPN adsorbent was successfully applied to the analysis of two natural water samples.

PL

Z syntetyzowano wzajemnie przenikające się sieci polimerowe (IPN) z dopasowaniem molekularnym jonów Cd(II) zawierające żywicę epoksydową, i metakrylan kadmu -N.N'-akrylamid-metyleno-bis-(akrylamid). IPN by f sporządzony in situ metodą polimeryzacji sekwencyjnej. Pierwszą sieć polimerową otrzymano przez żelowanie żywicy , epoksydowej i trietylenotetraaminy w 30°C. Druga sieć polimerowa powstała w wyniku kopolimeryzacji rodnikowej metakrylanu kadmu, akrylamidu oraz N.N'-metyleno-bis-(akryiamidu) w 60°C. Nadmiar jonów Cd(II) usuwano za pomocą 0.5 mol L^-1 HNO₃ otrzymując w rezultacie sorbent 1PN z dopasowaniem molekularnym jonów Cd(II). Koordynację między Cd(II) a grupami funkcyjnymi I PN badano analizując widma FT-I R.Szczegółowo badano charakterystyki sorpcyjno-desorpcyjne IPN jako selektywnego sorbentu w zastosowaniu do zatężenia Cd(II) z roztworów wodnych przez ekstrakcję do fazy stałej (SPE). Doświadczenia wykazały, że śladowe ilości Cd(II) można prawie ilościowo (wydajność ok. 95%) wydzielić przy pH = 5.0. Maksymalna, wyznaczona na drodze statycznej, zdolność sorpcyjna adsorbentu z dopasowaniem molekularnym wynosi-fa 105.7 urno l g"1. W porównaniu do takiego samego polimeru bez dopasowania molekularnego polimer z dopasowaniem molekularnym wykazywał dużo wyższą zdolność sorpcyjną i seleklywność względem Cd(II). Ten ostatni charakteryzował się też dobrą trwałością i mógł być wielokrotnie używany. Precyzja metody wyznaczona za pomocą próbek wzorcowych wynosiła: RSD = 3.2% (n = 11). Zsyntetyzowany adsorbent zastosowano do oznaczania kadmu w dwóch próbkach wody naturalnej.

Słowa kluczowe

EN

interpenetrating polymer network; metal ion-imprinted polymer; flame atomic absorption spectrometry; solid-phase extraction; preconcentration

PL

sieci polimerowe przenikające się; dopasowanie molekularne jonów; polimer z dopasowaniem molekularnym; spektrometria atomowa absorpcyjna płomieniowa; ekstrakcja do fazy stałej; zatężanie

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, No. 5
• Strony: 701--713
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz.

Twórcy

autor

Junyan P.

autor

Sui W.

autor

Ruifeng Z.

• The State Key Laboratory Base of Novel Functional Materials and Preparation Science, Ningbo University, Ningbo, 315211, P. R. China Fax: [phone],

Bibliografia

• 1.Sharma P., Kumari P., Srivastava M.M. and Srivastava S., Bioresour. Technol., 97, 299 (2006).
• 2.Heyes R.B., Cancer Causes Control., 8, 371 (1997).
• 3.Soy lak M. and Narin I., Chem. Anal. (Warsaw), 50, 705 (2005).
• 4.Batterham G.J., Munksgaard N.C. and Parry D.L., J. Anal. Atomic. Spectrom., 12, 1277 (1997).
• 5.Santelli R.E., Gallego M. and Varcarcel M., Anal. Chem., 61, 1427 (1989).
• 6.Kubova J., Neveral V. and Stresko V., J. Anal. Atomic. Spectrom., 9, 241 (1994).
• 7.Poole C.F., Trends Anal. Chem., 22, 362 (2003).
• 8.Yang H.H., Zhang S.Q., Yang W., Chen X.L., Zhuang Z.X., Xu J.G. and Wang X.R., J. Am. Chem.Soc., 126, 4054(2004).
• 9.Haginaka J., Anal. Bioanal. Chem., 379, 332(2004).
• 10.Pap T., Horvath V. and Horvai G., Chem. Anal. (Warsaw), 50, 129 (2005).
• 11.Wulff G., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 34, 1812 (1995).
• 12.Say R., Birlik E., Ersöz A., Yilmaz F., Gedikbey T. and Denizli A., Anal. Chim. Acta, 480, 251 (2003).
• 13.Molochnikov L.S., Kovalyova E.G., Zagorodni A.A., Muhammed M., Sultanov Y.M. and Efendiev A.A., Polymer, 44, 4805 (2003).
• 14.Chen H., Olrnstead M.M., Albright R.L., Devenyi J. and Fish R.H., Angew. Chem. Int. Ed. Engl.,36, 642 (1997).
• 15.Su H.J., Wang Z.X. and Tan T.W., Biotech. Lett., 25, 949 (2003).
• 16.Güney O., Yilmaz Y. and Pekcan Ö., Sensor. Actuat. B-Chem., 85, 86 (2002).
• 17.Daniel S., Babu P.E.J, and Rao T.P., Talanta, 65, 441 (2005).
• 18.Liu Y.W., Chang X.J., Wang S., Guo Y., Din B.J. and Meng S.M., Anal. Chim. Acta, 519, 173 (2004).
• 19.Andac M., Say R. and Denizli A., J. Chromatog. B, 811, 119(2004).
• 20.Liu Y.W., Chang X.J., Yang D., Guo Y. and Meng S.M., Anal. Chim. Acta, 538, 85 (2005).
• 21.Metilda P., Gladis J.M. and Rao T.P., Anal. Chim. Acta, 512, 63 (2004).
• 22.Kala P., Biju V.M. and Rao T.P., Anal. Chem. Acta, 549, 51 (2005).
• 23.Biju V.M., Gladis J.M. and Rao T.P., Anal. Chim. Acta, 478, 43 (2003).
• 24.Vigneau O., Pinel C. and Lemaire M., Chim. Lett, 31, 202 (2002).
• 25.Samios C.K., Gravalos K.G. and Kalfoglou N.K., Eur. Polym. J., 56, 957 (2000).
• 26.Min K.E., Hwang Y.G. and Choi G.Y., J. Appl. Polym. Sci., 84, 735 (2002).
• 27.Xiao S.Q., Chen Q.D., Chen M. and Hong X.Y., Chem. J. Chin. Univ.-Chin., 23, 1797 (2002).
• 28.Bogoczek R. and Pińkowska H., React. Funct. Polym., 54, 117 (2003).
• 29.Jia Q.M., Zheng M., Chen H.X. and Shen R.J., Polym. Bull., 54, 65 (2005).
• 30.Chenal J.M. and Widmaier J.M., Polymer, 46, 671 (2005).
• 31.Widmaier J.M., Nilly A., Chenal J.M. and Mathis A., Polymer, 46, 3318 (2005).
• 32.Laxen D.P.H. and Harrison R.M., Anal. Chem., 53, 345 (1981).
• 33.Wang G.Q., Wang X.F. and Hua Y.Q., Modification of Polymer, Publishing Company of Chinese Light Industry, Beijing 2000, p. 110.
• 34.Ning Y.C., Structural Identification of Organic Compounds and Organic Spectroscopy, Publishing Company of Science, Beijing 2000, p. 485.
• 35.Xie J .X., Chang J.B. and Wang X.M., Applications of FT-IR in Organic Chemistry and Pharmaceutic Chemistry, Publishing Company of Science, Beijing 2001, p. 37.
• 36.Yang D., Chang X.J., Wang S. and Liu Y.W., Chem. Anal. (Warsaw), 50, 685 (2005).
• 37.Yang D., Chang X.J., Liu Y.W. and Wang S., J. Appl. Polym. Sci., 97, 2330 (2005).