با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 پژوهشگاه صنعت نفت، صندوق پستی 1485733111، تهران، ایران

2 بخش شیمی، دانشگاه امام حسین (ع)، صندوق پستی 347-16575، تهران، ایران

چکیده

یک روش ریزاستخراج مایع – مایع پخشی بر پایه استفاده از خاصیت ذاتی رنگ سنجی کربن‌دات‌ها جفت شده با اسپکتروفتومتری فرابنفش - مرئی برای اندازه‌گیری مقادیر جزئی تترانیتروکاربازول در نمونه‌های آب زیست‌محیطی به صورت موفقیت‌آمیزی توسعه یافت. در این تکنیک بر پایه ریزاستخراج مایع – مایع پخشی، کربن دات‌های سنتز شده با کمک متیل‌تری‌اکتیل آمونیوم کلرید (آلیکوات 336s) به درون حلال کربن تتراکلرید که نقش حلال پخش کننده را ایفا می کرد، استخراج شدند. با بکارگیری خاصیت ذاتی کربن‌دات‌های غنی شده، جذبی در ناحیه 300 نانومتر بدست آمد که در حضور تترانیتروکاربازول و به واسطه برهمکنش در سطح کلوئیدی نانوذرات سنتز شده شدت جذب افزایش معنی‌داری یافت. ابتدا پارامترهای اصلی کنترل­کننده کارآیی ریزاستخراج مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظ 5/55 به همراه کاهش اثر مزاحمت­ها حاصل شد. گستره خطی منحنی کالیبراسیون در محدوده خطی 200-1 نانوگرم بر میلی‌لیتر به همراه ثابت همبستگی 999/0 برای آنالیت هدف بدست آمد. حد تشخیص 2/0 نانوگرم بر میلی­لیتر و دقت در غلظت­های 20 و 100 نانوگرم بر میلی لیتر (با 10 بار تکرار) به ترتیب برابر با 6/3 و 7/1 حاصل شد. در پایان کارآیی روش با آنالیز تترانیتروکاربازول در نمونه‌های مختلف آب زیست‌محیطی مورد بررسی قرار گرفت و نتایج قابل قبولی بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

 
[1]     R. Costa, Newly introduced sample preparation techniques: towards miniaturization, Crit. Rev. Anal. Chem. 44 (2014) 299-310.
[2]     J. Pan, C. Zhang, Z. Zhang and G. Li, Review of online coupling of sample preparation techniques with liquid chromatography, Anal. Chim. Acta 815 (2014) 1-15.
[3]     Z.H. Liu, G.N. Lu, H. Yin, Z. Dang, H. Littier and Y. Liu, Sample-preparation methods for direct and indirect analysis of natural estrogens, Trends Anal. Chem. 64 (2015) 149-164.
[4]     K.M. Dimpe and P.N. Nomngongo, Current sample preparation methodologies for analysis of emerging pollutants in different environmental matrices, Trends Analyt. Chem. 82 (2016) 199-207.
[5]     M.I. Leong, M.R. Fuh and S.D. Huang, Beyond dispersive liquid-liquid microextraction, J. Chromatog. A 1335 (2014) 2-14.
[6]     N. Campillo, P. Viñas, J. Šandrejová and V. Andruch, Ten years of dispersive liquid–liquid microextraction and derived techniques, Appl. Spectrosc. Rev. 52 (2017) 267-415.
[7]     H. Yan and H. Wang, Recent development and applications of dispersive liquid–liquid microextraction, J. Chromatog. A 1295 (2013) 1-15.
[8]     J. Šandrejová, N. Campillo, P. Viñas and V. Andruch, Classification and terminology in dispersive liquid–liquid microextraction.” Microchem. J. 127 (2016) 184-186.
[9]     C.V. Ramos-Dorta, V. Pino and A.M. Afonso, Monitoring polycyclic aromatic hydrocarbons in seawaters and wastewaters using a dispersive liquid–liquid microextraction method, Environ. Technol. 34 (2013) 607-616.
[10] Y. Du and S. Guo, Chemically doped fluorescent carbon and graphene quantum dots for bioimaging, sensor, catalytic and photoelectronic applications, Nanoscale 8 (2016) 2532-2543.
[11] X. Wang, L. Wu, J. Cao, X. Hong, R. Ye, W. Chen and T. Yuan, Magnetic effervescent tablet-assisted ionic liquid dispersive liquid–liquid microextraction of selenium for speciation in foods and beverages, Food Addit. Contam. A 33 (2016) 1190-1199.
[12] C. Vakh, E. Evdokimova, A. Pochivalov, L. Moskvin and A. Bulatov, Effervescence assisted dispersive liquid–liquid microextraction followed by microvolume UV-Vis spectrophotometric determination of surfactants in water, Toxicol. Environ. Chem. 99 (2017) 613-623.
[13] K. Hola, . Zhang, Y. Wang, E.P. Giannelis, R. Zboril and A.L. Rogach, Carbon dots-Emerging light emitters for bioimaging, cancer therapy and optoelectronics, Nano Today 9 (2014) 590-603.
[14] Y. Du and S. Guo, Chemically doped fluorescent carbon and graphene quantum dots for bioimaging, sensor, catalytic and photoelectronic applications, Nanoscale 8 (2016) 2532-2543.
[15] S.Y. Lim, W. Shen and Z. Gao, Carbon quantum dots and their applications, Chem. Soc. Rev. 44 (2015) 362-381.
[16] P. Zuo, P., X. Lu, Z. Sun, Y. Guo and H. He, A review on syntheses, properties, characterization and bioanalytical applications of fluorescent carbon dots, Microchim. Acta 183 (2016) 519-542.
[17] J.D. Rodgers and N.J. Bunce, Treatment methods for the remediation of nitroaromatic explosives, Water Res. 35 (2001) 2101-2111.
[18] K.S. Ju and R.E. Parales, Nitroaromatic compounds, from synthesis to biodegradation, Microbiol. Mol. Biol. Rev. 74 (2010) 250-272.
[19] P. Kovacic and R. Somanathan, Nitroaromatic compounds: Environmental toxicity, carcinogenicity, mutagenicity, therapy and mechanism, J. Appl. Toxicol. 34 (2014) 810-824.
[20] U. Ochsenbein, M. Zeh and J.D. Berset, Comparing solid phase extraction and direct injection for the analysis of ultra-trace levels of relevant explosives in lake water and tributaries using liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry, Chemosphere 72 (2008) 974-980.
[21] M. Berg, J. Bolotin and T.B. Hofstetter, Compound-specific nitrogen and carbon isotope analysis of nitroaromatic compounds in aqueous samples using solid-phase microextraction coupled to GC/IRMS, Anal. Chem. 79 (2007) 2386-2393.
[22] J. Lee, S. Park, S.G. Cho, E.M. Goh, S. Lee, S.S. Koh and J. Kim, Analysis of explosives using corona discharge ionization combined with ion mobility spectrometry–mass spectrometry, Talanta 120 (2014) 64-70.
[23] K. Badjagbo and S. Sauvé, Mass spectrometry for trace analysis of explosives in water, Crit. Rev. Anal. Chem. 42 (2012) 257-271.
[24] R.C. Stringer, S. Gangopadhyay and S.A. Grant, Detection of nitroaromatic explosives using a fluorescent-labeled imprinted polymer, Anal. Chem. 82 (2010) 4015-4019.
[25] T. Gan and S. Hu, Electrochemical sensors based on graphene materials, Microchim. Acta 175 (2011) 1-19.
[26] J. Feltes, K. Levsen, D. Volmer and M. Spiekermann, Gas chromatographic and mass spectrometric determination of nitroaromatics in water, J. Chromatogr. A 518 (1990) 21-40.
[27] R. Tachon, V. Pichon, M.B. Le Borgne and J.J. Minet, Comparison of solid-phase extraction sorbents for sample clean-up in the analysis of organic explosives, J. Chromatogr. A 1185 (2008) 1-8.
[28] J. Pawliszyn and S. Pedersen-Bjergaard, Analytical microextraction: current status and future trends, J. Chromatogr. Sci. 44 (2006) 291-307.
[29] J. Moreda-Piñeiro and A. Moreda-Piñeiro, Recent advances in combining microextraction techniques for sample pre-treatment, Trends Analyt. Chem. 71 (2015) 265-274.
[30] A. Larki, A novel application of carbon dots for colorimetric determination of fenitrothion insecticide based on the microextraction method, Spectrochim. Acta A 173 (2017) 1-5.
[31] C. Carrillo-Carrión, B.M. Simonet and M. Valcárcel, Carbon nanotube–quantum dot nanocomposites as new fluorescence nanoparticles for the determination of trace levels of PAHs in water, Anal. Chim. Acta 652 (2009) 278-284.
[32] H. Farahani, P. Norouzi, R. Dinarvand and M.R. Ganjali, Development of dispersive liquid–liquid microextraction combined with gas chromatography–mass spectrometry as a simple, rapid and highly sensitive method for the determination of phthalate esters in water samples, J. Chromatogr. A 1172 (2007) 105-112.
[33] M. Rahimi-Nasrabadi, M.M. Zahedi, S.M. Pourmortazavi, R. Heydari, H. Rai, J. Jazayeri and A. Javidan, Simultaneous determination of carbazole-based explosives in environmental waters by dispersive liquid-liquid microextraction coupled to HPLC with UV-Vis detection, Microchim. Acta 177 (2012) 145-152.
[34] N. Pourreza, S. Rastegarzadeh and A. Larki, Determination of fungicide carbendazim in water and soil samples using dispersive liquid-liquid microextraction and microvolume UV-Vis spectrophotometry, Talanta 134 (2015) 24-29.
[35] H. Farahani, M. Shokouhi, M. Rahimi-Nasrabadi and R. Zare-Dorabei, Green chemistry approach to analysis of formic acid and acetic acid in aquatic environment by headspace water-based liquid-phase microextraction and high-performance liquid chromatography, Toxicol. Environ. Chem. 98 (2016) 714-726.
[36] J.A. Ocaña-González, R. Fernández-Torres, M.Á. Bello-López and M. Ramos-Payán, New developments in microextraction techniques in bioanalysis: a review, Anal. Chim. Acta 905 (2016) 8-23.
[37] A. Zgoła-Grześkowiak and T. Grześkowiak, Dispersive liquid-liquid microextraction, Trends Analyt. Chem. 30 (2011) 1382-1399.