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Porous monolithic materials for extraction and preconcentration of pollutants from environmental waters
Trends in Environmental Analytical Chemistry ( IF 11.2 ) Pub Date : 2020-11-30 , DOI: 10.1016/j.teac.2020.e00112
Jorge C. Masini , Fernando H. do Nascimento , Renan Vitek

This review presents the strengths and weaknesses of monolithic materials for the enrichment of inorganic and organic contaminants in environmental waters. We describe the most common materials (silica, organic, and hybrid organic silica) and strategies for constructing monoliths in different moulds and shapes (tubes, cartridges, stir bars, fibers) published since 2015. The functionalization of the pore surfaces enhances their affinity towards different classes of pollutants. For instance, the incorporation of chelating groups enables the enrichment of potentially toxic metals and semi-metals in aquatic environments before the analyses by spectrometric techniques. Monolithic materials for extracting emerging pollutants, diverse classes of herbicides, and fungicides were proposed recently. Incorporation of carbon-based and magnetic nanoparticles, metal-organic frameworks, and ionic liquids enhanced their adsorption capacity by either increasing the surface area or providing multiple retention mechanisms. Monoliths with molecular recognition properties for highly selective extractions have been synthesized, including boronic functionalities and molecularly imprinted cavities. The final part describes the hybrid organic silica monoliths, emphasizing metal ions and speciation analysis hyphenated with ICP-MS. In the outlook section, we point to some fields we believe monoliths will benefit, such as their 3-D technologies preparation. We also pointed their potential applicability in portable chromatographic systems, restricted access materials, and enhanced use to preconcentrate viruses from aquatic environments.



中文翻译:

用于从环境水中提取和浓缩污染物的多孔整体材料

这篇综述介绍了整体材料在环境水中富集无机和有机污染物的优缺点。我们描述了自2015年以来发布的最常见的材料(二氧化硅,有机和杂化有机二氧化硅)以及在不同模具和形状(管,料筒,搅拌棒,纤维)中构造整料的策略。孔表面的功能化增强了它们对材料的亲和力不同类别的污染物。例如,螯合基团的引入使得在通过光谱技术进行分析之前,可以在水生环境中富集潜在有毒金属和半金属。最近提出了用于提取新兴污染物的整体材料,各种类别的除草剂和杀真菌剂。掺入碳基和磁性纳米粒子,金属有机骨架和离子液体通过增加表面积或提供多种保留机制来增强其吸附能力。具有高选择性提取的分子识别特性的整体结构已经合成,包括硼官能团和分子印迹腔。最后一部分描述了杂化有机硅整体结构,重点介绍了金属离子和用ICP-MS进行连接的形态分析。在“展望”部分,我们指出了一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。离子液体通过增加表面积或提供多种保留机制来增强其吸附能力。已经合成了具有用于高选择性提取的分子识别特性的整体结构,包括硼官能团和分子印迹腔。最后一部分描述了杂化有机硅整体结构,重点介绍了金属离子和用ICP-MS进行连接的形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。离子液体通过增加表面积或提供多种保留机制来增强其吸附能力。具有高选择性提取的分子识别特性的整体结构已经合成,包括硼官能团和分子印迹腔。最后一部分描述了杂化有机硅整体结构,重点介绍了金属离子和用ICP-MS进行连接的形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。已经合成了具有用于高选择性提取的分子识别特性的整体结构,包括硼官能团和分子印迹腔。最后一部分描述了杂化有机硅整体结构,重点介绍了金属离子和用ICP-MS进行连接的形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。已经合成了具有用于高选择性提取的分子识别特性的整体结构,包括硼官能团和分子印迹腔。最后一部分描述了杂化有机硅整体结构,重点介绍了金属离子和用ICP-MS进行连接的形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。ICP-MS强调金属离子和形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。ICP-MS强调金属离子和形态分析。在“展望”部分,我们指出一些我们认为整体材料将受益的领域,例如其3D技术制备。我们还指出了它们在便携式色谱系统中的潜在适用性,限制使用的材料以及增强了从水生环境中预浓缩病毒的用途。

更新日期:2020-12-05
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