環境水からの鉄(III)と鉛(II)の選択的抽出のための効率的な金属イオン捕捉剤としてAlO@Ag@トリチオシアン酸を適用した

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Ecotoxicol. Environ. Saf..2020 Jul;203:110995. S0147-6513(20)30834-4. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110995.Epub 2020-07-16.

環境水からの鉄(III)と鉛(II)の選択的抽出のための効率的な金属イオン捕捉剤としてAlO@Ag@トリチオシアン酸を適用した

Applying AlO@Ag@trithiocyanuric acid as an efficient metal ion scavenger for the selective extraction of iron (III) and lead (II) from environmental waters.

Marziyeh Heidari
Kamal Ghanemi
Yadollah Nikpour

PMID: 32678763 DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.110995.

抄録

本研究では、γ-アルミナ(AlO)ナノスフェアー上に銀(Ag)を化学的に析出させ、トリチオシアン酸(TTC)でさらに機能化させた。その結果、AlO@Ag@TTC複合体が得られ、海水や河川水サンプル中のFe(III)とPb(II)イオンの選択的抽出と前濃縮に使用されました。TTCは、複数の窒素および硫黄を含む官能基を持つ重金属イオンの強力な捕捉剤です。本研究では、TTCを利用した重金属吸着剤を開発し、火炎原子吸光分析法により重金属イオン濃度を測定した。さらに、目的イオンの抽出及び脱着に影響を与える基本的なパラメータを評価した。最適化された条件下では、検量線は両成分とも10-100ngmLの範囲で直線的であった。提案手法の検出限界は、Fe(III)イオンで1.5ngmL、Pb(II)イオンで0.8ngmLであり、相対標準偏差は6.1%未満であった(n=7)。また、提案した方法は、50.0gLまでの塩分濃度に耐え、選択性及び回収率の低下を示さなかった。開発した方法は、海水及び河川水からFe(III)及びPb(II)イオンを抽出することに成功した。その結果、Fe(III)は93%以上、Pb(II)は97%以上の抽出回収率が得られた。

In the present study, silver (Ag) atoms were chemically deposited on γ-alumina (AlO) nanospheres to be further functionalized with trithiocyanuric acid (TTC). The result was AlO@Ag@TTC composites, which were used for the selective extraction and preconcentration of Fe (III) and Pb (II) ions in seawater and river water samples. TTC is a potent scavenger of heavy metal ions with multiple nitrogen- and sulfur-containing functional groups. The concentrations of analytes were determined by flame atomic absorption spectrometry, and the structure of the synthetic adsorbent was characterized by spectral and microscopic techniques. Furthermore, the fundamental parameters influencing the extraction and desorption of the target ions were evaluated. Under optimized conditions, the calibration curve was linear in the range of 10-100 ng mL for both analytes. The detection limits of the proposed method for Fe (III) and Pb (II) ions were 1.5 ng mL and 0.8 ng mL, respectively, with a relative standard deviation of less than 6.1% (n = 7). Moreover, the proposed method tolerated salinities of up to 50.0 g L without exhibiting any decrease in selectivity or recovery. The developed method was successfully applied to extract Fe (III) and Pb (II) ions from seawater and river water samples. The extraction recovery rates of the spiked ions were at least 93% for Fe (III) and 97 % for Pb (II).