ΧΗΜΙΚΑ ΤΡΟΠΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΝΝΑΑΝΝΟΟ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΔΙΣΚΩΝ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΑΝΤΙΣΥΜΒΑΛΛΟ ΠΛΑΣΜΑ: NANO-ICP

Εξαιρετικά χαμηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων συχνά ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας ατομική φασματοσκοπία με παρεμβολές μήτρας λόγω της ύπαρξης οργανικής ύλης ή μη τοξικών μετάλλων της κρούστας της γης (δηλ. Πυρίτιο, αλουμίνιο, σίδηρος, αλκάλια και αλκαλικές γαίες). Πολλές από τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται ευρέως για την προ-συγκέντρωση των αναλυτών ή / και την αφαίρεση της μήτρας του δείγματος παρουσιάζουν εγγενείς περιορισμούς κατά την εφαρμογή τους, χρονοβόρες και επιβραδύνουν τη συνολική αναλυτική διαδικασία, παραβιάζοντας την τρέχουσα τεχνολογική τάση προς ταχεία και αποτελεσματικές οργανικές τεχνικές για τον προσδιορισμό των βαρέων μετάλλων.

Το έργο αυτό στοχεύει στη σύνθεση και τη χημική τροποποίηση των μαγνητικών πυριτικών και ceria participles που είναι ικανά να φέρουν τις κατάλληλες δραστικές ομάδες για τον επιλεκτικό εμπλουτισμό των βαρέων μετάλλων και την ταυτόχρονη απομάκρυνση των συστατικών του πλέγματος που μπορεί να προκαλέσουν παρεμβολές. Επομένως, θα χρησιμοποιηθούν νανοϋλικά που περιέχουν δραστικές ομάδες που αντισταθμίζουν μη αναστρέψιμα βαρέα μέταλλα χωρίς να απαιτείται βήμα εκρόφησης, προσφέροντας παράλληλα βελτιωμένη επιλεκτικότητα. Ο προσδιορισμός πολλαπλών στοιχείων των ποσοτήτων ιχνοστοιχείων βαρέων μετάλλων θα διεξάγεται με δειγματοληψία ιλύος και ηλεκτροθερμική εξαέρωση (ETV) σε συνδυασμό με ICP-OES και ICP-MS. Η ανάπτυξη αυτής της νέας συνδυαστικής τεχνικής θα επιτρέψει επίσης τη χρήση της σε συνθήκες ροής με ένα κατάλληλο σύστημα έγχυσης δείγματος σε συνεχή ροή (FIA). Επιπλέον, προτείνεται η σύνθεση μαγνητικών νανοκεραίων που θα χρησιμοποιηθούν για την “παγίδευση” των μεταλλικών υδριδίων, όπως As, Se, Sb και Sn και η μετέπειτα εισαγωγή τους σε ηλεκτροθερμική AAS. Η εφαρμογή της ανανεώσιμης επιφάνειας του προσροφητικού σε συνθήκες ροής προσυγκέντρωσης σε συνδυασμό με την ανίχνευση σφαιριδίων εξαλείφει το πρόβλημα της απόφραξης που εμφανίζεται κατά την κλασική εκχύλιση σε στερεά φάση σε φυσίγγια και αναιρεί την ανάγκη για την εκρόφηση αναλυτών από το απορροφητικό υλικό.

Τα αναμενόμενα επιστημονικά και τεχνολογικά αποτελέσματα αυτού του έργου είναι τα εξής:

• Σύνθεση χημικώς τροποποιημένων νανοϋλικών με δραστικές ομάδες για τον επιλεκτικό εμπλουτισμό βαρέων μετάλλων και την ταυτόχρονη απομάκρυνση παρεμβαλλόμενων ουσιών.
• Η υπέρβαση του σταδίου έκλουσης επιτρέπει τη χρήση νανοϋλικών προσρόφησης με δραστικές ομάδες που αντιδρούν ανεπανόρθωτα με τα βαρέα μέταλλα.
• Πολλαπλών στοιχείων προσδιορισμού ποσοτήτων ιχνών βαρέων μετάλλων στην επιφάνεια των νανοϋλικών ως αποτέλεσμα της επιλεκτικής τους αλληλεπίδρασης. Για την εισαγωγή του δείγματος σε ICP-OES και ICP-MS θα χρησιμοποιηθεί τεχνική δειγματοληψίας ιλύος.
• Σύνθεση μαγνητικών νανοϋλικών κερίων που επιτρέπουν την προ-συγκέντρωση μεταλλικών υδριδίων και τον προσδιορισμό τους με HG-ETAAS.
• Εφαρμογή αυτών των τεχνικών σε συνθήκες ροής μετά από κατάλληλες τροποποιήσεις ενός συστήματος FIA. Η εφαρμογή μιας ανανεώσιμης επιφάνειας σε συνδυασμό με την ανίχνευση σφαιριδίων προσφέρει ένα σύστημα που μπορεί να αυτοματοποιηθεί και να υπερνικά τις δυσκολίες που οφείλονται σε προβλήματα απόφραξης των παραδοσιακών κασετών SPE καθώς και το στάδιο έκλουσης αναλυτών από το υλικό προσρόφησης για τον προσδιορισμό πολλών στοιχείων με ICP

Τα αναμενόμενα οφέλη από την υλοποίηση αυτού του έργου:

• Σύνθεση φθηνών μαγνητικών νανοϋλικών κατάλληλα τροποποιημένων για εύκολη διαχείριση κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας του δείγματος,
• Χρήση των συνθετικών νανοϋλικών σε συνθήκες ροής για να ξεπεραστούν τα εγγενή προβλήματα των κασετών SPE,
• Υψηλότεροι παράγοντες εμπλουτισμού, δεδομένου ότι τα νανοσωματίδια με τα βαρέα μέταλλα εισάγονται στη συσκευή ανίχνευσης χωρίς περαιτέρω αραίωση, όπως κατά τη διάρκεια ενός σταδίου έκλουσης,
• Η ανίχνευση επί των σφαιριδίων δεν απαιτεί αναστρέψιμες διαδικασίες απορρόφησης
• Η παρουσία νανοσωματιδίων στην ICP και / ή στην HG-ETAAS αυξάνει την απόδοση εξάτμισης και την ψεκασμό κατά τη διάρκεια της ηλεκτροθερμικής εξάτμισης.