Use of the dummy approach for the synthesis of ion imprinted polymers with Ni(II) or Zn(II) as template ion for the solid‐phase extraction of Cu(II) - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Separation Science Année : 2024

Use of the dummy approach for the synthesis of ion imprinted polymers with Ni(II) or Zn(II) as template ion for the solid‐phase extraction of Cu(II)

Utilisation de l'approche factice pour la synthèse de polymères à empreintes ioniques comme ion empreinte Ni(II) ou Zn(II) pour l'extraction sur phase solide de Cu(II)

Résumé

There is a strong interest in monitoring copper in environmental waters, but its direct analysis suffers from strong matrix interferences. This is why, a sample pretreatment based on solid‐phase extraction (SPE) is often used but conventional sorbents usually lack specificity. It is overcome with ion‐imprinted polymers (IIPs). This work evaluates for the first time the use of the dummy approach for the synthesis of Cu(II)‐targeting IIPs. Two analog ions Ni(II) and Zn(II) were tested as templates and the resulting IIPs were packed in SPE cartridges. The SPE procedure was designed by optimizing a washing step following the sample percolation, to eliminate the interfering ions retained on the IIP by non‐specific interactions. To optimize the washing step, solutions at different pH or containing tris(hydroxymethyl)aminomethane as a complexing agent at different concentrations were tested and combined. Zn‐IIP appeared more promising than Ni‐IIP, showing excellent specificity and a high selectivity. Its retention capacity was determined to be 100 µg/g, and different isotherm models were evaluated to fit with the adsorption data. Finally, applications to mineral and sea waters were successfully completed and led to high and repeatable extraction recoveries for Cu(II) (88 ± 1% and 83 ± 3%, respectively).
La surveillance du cuivre dans les eaux environnementales présente un grand intérêt, mais son analyse directe souffre de fortes interférences matricielles. C'est pourquoi un prétraitement des échantillons basé sur l'extraction sur phase solide (SPE) est souvent utilisé, mais les supports conventionnels manquent généralement de spécificité. Les polymères à empreintes ioniques (IIP) permettent de remédier à ce problème. Ce travail évalue pour la première fois l'utilisation de l'approche factice pour la synthèse d'IIP ciblant Cu(II). Deux ions analogues Ni(II) et Zn(II) ont été testés comme ion empreinte et les IIP résultants ont été introduits dans des cartouches de SPE. La procédure SPE a été développée en optimisant une étape de lavage après la percolation de l'échantillon, afin d'éliminer les ions interférents retenus sur l'IIP par des interactions non spécifiques. Pour optimiser l'étape de lavage, des solutions de différents pH ou contenant du tris(hydroxyméthyl)aminométhane comme agent complexant à différentes concentrations ont été testées et combinées. Le Zn-IIP s'est avéré plus prometteur que le Ni-IIP, montrant une excellente spécificité et une grande sélectivité. Sa capacité de rétention a été déterminée à 100 µg/g, et différents modèles d'isothermes ont été évalués. Enfin, des applications aux eaux minérales et aux eaux de mer ont été réalisées avec succès et ont permis d'obtenir des rendements d'extraction élevés et reproductibles pour Cu(II) (88 ± 1 % et 83 ± 3 %, respectivement).
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04522979 , version 1 (27-03-2024)

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Citer

Pengchao Cao, Valérie Pichon, Catherine Dreanno, Kada Boukerma, Nathalie Delaunay. Use of the dummy approach for the synthesis of ion imprinted polymers with Ni(II) or Zn(II) as template ion for the solid‐phase extraction of Cu(II). Journal of Separation Science, 2024, 47 (6), pp.2300891. ⟨10.1002/jssc.202300891⟩. ⟨hal-04522979⟩
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