Desarrollo de una metodología novedosa de extracción y preconcentración de contaminantes ambientales basada en la incorporación de redes organometálicas a monolitos orgánicos

M. GUIÑEZA*, H. MARTÍNEZB, E. SIMÓ-ALFONSOB, J. HERRERO-MARTÍNEZB, S. CERUTTI

La Pampa

Congreso; X Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

Asociación Argentina de Químicos Analíticos

La actividad antropogénica trae aparejada la acumulación de numerosos compuestos orgánicos,entre ellos, los hidrocarburos policíclicos aromáticos nitrados y oxigenados (nitro-PAHs y oxy-PAHs), que presentan actualmente un gran interés en el medio ambiente y son consideradoscontaminantes orgánicos persistentes 1. Debido a la complejidad que presentan las muestrasambientales y las bajas, aunque tóxicas concentraciones de los compuestos mencionados, esnecesario el desarrollo de metodologías analíticas sensibles, selectivas y confiables empleandodiferentes estrategias de extracción y limpieza de interferentes previo al análisis instrumental 2. Eneste contexto, las estructuras metal-orgánicas (Metal-Organic Frameworks, MOFs) son materialesporosos que se encuentran en auge en el campo de la Química Analítica y consisten en una redauto-ensamblada de cationes metálicos y ligandos orgánicos a través de enlaces de coordinación.La elevada capacidad de ser modificados, junto con su gran área superficial y la potencialfuncionalización de su estructura interna, así como su estabilidad térmica y química, han conducidoel empleo de MOF en diversas aplicaciones 3.En el presente trabajo se presenta la síntesis de un material híbrido novedoso basado en lageneración in situ de un MOF (tipo HKUST-1) sobre un monolito polimérico, el cual fue aplicado ala extracción y preconcentración en fase sólida (SPE) de PAHs nitrados y oxigenados en muestrasambientales. La determinación se llevó a cabo mediante HPLC-DAD. Inicialmente se realizó lapreparación del polímero orgánico base y, para generar in situ el MOF sobre el material polimérico,se realizaron ciclos consecutivos de agitación con acetato de cobre y ácido 1,3,5-bencenotricarboxílico. El material híbrido obtenido (HKUST-1-poly(MAA-co-EDMA)) se empleócomo sorbente en la SPE y se optimizaron los diferentes parámetros que afectan la extracción. Bajocondiciones experimentales optimizadas la metodología presentó un intervalo lineal entre 0,011-100ng.mL-1, con coeficientes de correlación mayores a 0,99 y límites de detección entre 0,004 y 0,021ng.mL-1. Las recuperaciones en muestras reales se encontraron entre 97,7 y 100%, lográndosefactores de enriquecimiento de hasta 1000 veces para todos derivados de PAHs nitrados yoxigenados, con valores de RSD (n=5) que variaron entre 2,0 y 7,5%. Finalmente, la metodologíafue aplicada en diferentes muestras de agua natural permitiendo la determinación de loscontaminantes en concentraciones variables entre 0.01 a 12.50 ng.mL-1.El método propuesto ha demostrado tener ventajas de simplicidad, sensibilidad y confiabilidadrespecto a otras alternativas existentes, constituyendo una contribución valiosa a los fines de lasmetodologías analíticas existentes de determinación y monitoreo de estos analitos en matricesambientales.