Un novedoso nanomaterial magnético híbrido funcionalizado con un líquido iónico polimérico para la extracción y separación de especies inorgánicas de telurio en muestras de agua

En el presente trabajo se estudió la aplicación de un novedoso nanomaterial magnético híbrido, compuesto por nanopartículas (NPs) de magnetita (Fe3O4) y líquidos iónicos poliméricos (PILs). Combinando las propiedades magnéticas de las NPs y las excelentes propiedades extractantes de los PILs, el híbrido se aplicó para la retención de especies inorgánicas de telurio en muestras acuosas con alta eficiencia y mínimo consumo de material y reactivos. Diversos factores relacionados con el proceso de extracción y de retroextracción, tales como la masa de extractante, el tiempo y medio de extracción, uso de agentes de complejación y potenciales eluyentes, entre otros, fueron evaluados independientemente utilizando espectroscopía de absorción atómica con atomización electrotérmica como método de detección de Te. Los ya mencionados factores se optimizaron para obtener una extracción total y selectiva de las dos principales especies inorgánicas del analito: Te(IV) y Te(VI), a valores de pH de 1,5 y 5, respectivamente. Asimismo, las propiedades magnéticas del material híbrido simplificaron enormemente la separación de este tras la extracción, mediante la utilización de un imán externo. La miniaturización hace al proceso atractivo desde el punto de vista ambiental, ya que minimiza el uso de reactivos y la generación de desechos potencialmente perjudiciales para el medio ambiente. Por otro lado, la metodología cuenta con un enorme potencial analítico, dada la factibilidad para incorporar a esta en protocolos de preconcentración y cuantificación del analito en diversas muestrasFil: Llaver, Mauricio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesFil: Wuilloud, Rodolfo G. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturale

Highly selective and sensitive fluorescent determination of Fe3+ within alcoholic beverages with 1,5-diphenylcarbazone-functionalized graphene quantum dots

Herein, we report the synthesis of graphene quantum dots (GQDs) functionalized with 1,5-diphenylcarbazone for the selective quantification of Fe in wine, via front-face fluorescence. Crystalline GQDs are obtained via a clean and relatively size-controlled synthesis based on the electrochemical exfoliation from a graphene foam. The product of the synthesis was later functionalized to solely detect Fe3+ amongst various other ions present within the sample. The detection is based on quenching the fluorescence emission from the functionalized nanomaterial in the presence of the analyte, which follows a linear relationship with the concentration of the analyte, consistent with the Stern-Volmer model. Diverse parameters involved in the measurements, including the pH and excitation wavelength, were optimized, giving place to limits of detection (LOD) of 0.014 mg L−1 and 0.11 mg L−1 in waters and white wines, respectively. A soft UV-based digestion and a profound analysis of interferences were key factors to achieve such LODs. Furthermore, front-face fluorescence measurements improved the applicability of the method by avoiding the commonly occurring matrix shielding effects. We believe that the sensitive, selective, and fast detection of Fe3+ within real (i.e.; wine) samples represents a major step forward in the field.Fil: Llaver, Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Barrionuevo, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Troiani, Horacio Esteban. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Wuilloud, Rodolfo German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Ibañez, Francisco Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Elemental speciation analysis in environmental studies: Latest trends and ecological impact

Speciation analysis is a key aspect of modern analytical chemistry, as the toxicity, environmental mobility, and bioavailability of elemental analytes are known to depend strongly on an element’s chemical species. Henceforth, great efforts have been made in recent years to develop methods that allow not only the determination of elements as a whole, but also each of its separate species. Environmental analytical chemistry has not ignored this trend, and this review aims to summarize the latest methods and techniques developed with this purpose. From the perspective of each relevant element and highlighting the importance of their speciation analysis, different sample treatment methods are introduced and described, with the spotlight on the use of modern nanomaterials and novel solvents in solid phase and liquid-liquid microextractions. In addition, an in-depth discussion of instrumental techniques aimed both at the separation and quantification of metal and metalloid species is presented, ranging from chromatographic separations to electrochemical speciation analysis. Special emphasis is made throughout this work on the greenness of these developments, considering their alignment with the precepts of the Green Chemistry concept and critically reviewing their environmental impact.Fil: Llaver, Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Fiorentini Chirino, Emiliano Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Oviedo, Maria Natalia. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Quintas, Pamela Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Wuilloud, Rodolfo German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentin

Task-specific ionic liquids: Applications in sample preparation and the chemistry behind their selectivity

Task-specific ionic liquids (TSILs) represent a sub-family of ionic liquids characterized by their high specificity towards a target analyte or group of analytes. This characteristic has made them valuable tools for sample preparation, where selectivity represents a key aspect, especially when other species represent a significant source of interference or when non-specific detectors are used. This review presents an overview of TSILs applications for sample preparation from the last ten years, with a special emphasis on their use as liquid-liquid microextraction solvents or as functionalizing agents for sorbents applied to solid-phase microextractions. TSILs applications for the treatment of environmental, food and biological samples are reviewed, including reports devoted to speciation analysis, a relevant trend in recent years regarding elemental studies. Additionally, focus is made on the ?task-specificity? of the presented TSILs, including a description of the chemical characteristics that made them selective towards the studied analytes. Finally, future trends and gaps to be covered in the field are also discussed.Fil: Llaver, Mauricio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Fiorentini Chirino, Emiliano Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Quintas, Pamela Yanina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Oviedo, Maria Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Botella Arenas, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; ArgentinaFil: Wuilloud, Rodolfo German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; Argentin

Efficient generation of highly crystalline carbon quantum dots via electrooxidation of ethanol for rapid photodegradation of organic dyes

Achieving versatile routes to generate crystalline carbon-based nanostructures has become a fervent pursuit in photocatalysis-related fields. We demonstrate that the direct electrooxidation of ethanol, performed on Ni foam, yields ultra-small and highly crystalline graphene-like structures named carbon quantum dots (CQDs). We perform simulations of various sp2 and sp3 domains in order to understand the optical properties of CQDs by accounting their contribution as absorbance/luminescent centers in the overall optical response. Experiments and simulations reveal that absorbance bands for as-synthesized CQDs are dominated by small sp2 domains comprised of r7 aromatic-rings. After 48 h synthesis, the dispersion transition from yellow to red, exhibiting new and red shifted absorbance bands. Furthermore, fluorescence emission is governed by medium-sized sp 2 domains (with aromatic ring counts r12) and oxygen-containing groups. These oxygen-rich groups within the CQDs, confirmed by FT-IR and XPS, are responsible for the fast photodegradation of organic dyes, with B90% of methylene blue (MB) being degraded within the first 5 min of light exposure. Our work provides crucial insights about the electrochemical synthesis and overall optical properties of carbon nanostructures, while being effective and reliable toward the degradation of contaminants in water

Separation and preconcentration of inorganic Se species in tap and natural waters using unfunctionalized nanosilica as sorption material in dispersive micro-solid phase extraction

A highly sensitive and selective method based on dispersive micro-solid phase extraction (D-μ-SPE) technique was developed for the determination of inorganic Se species. A very simple and fast preconcentration procedure involving the use of pure nanosilica for the extraction of Se(IV) complexed with ammonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC) was applied. Elution of the retained Se(IV) species from nanosilica was achieved with ethyl acetate followed by electrothermal atomic absorption spectrometry determination. For speciation analysis, Se(VI) was selectively quantified based on the difference between the concentrations of total inorganic Se and Se(IV) after a pre-reduction step. The interaction between the analyte and the extractant was characterized by FT-IR and an adsorption isotherm study. A 90% extraction efficiency was achieved after optimization of all factors concerning the extraction and elution steps, such as pH, ionic strength and type of chelating agent. Optimized conditions included pH = 2.0, 4.9 μmol L−1 APDC and the use of 1 mg nanosilica as adsorbent. A limit of detection of 1.4 ng L−1, a relative standard deviation of 4.8% and a 90-fold enhancement factor were obtained with 10 mL of sample. The developed method was finally applied to water samples from different origins and compositions, including rain, tap, underground, and sea.Fil: Llaver, Mauricio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; ArgentinaFil: Wuilloud, Rodolfo German. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Laboratorio de Química Analítica para Investigación y Desarrollo; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentin

Studying the effect of an ionic liquid on cloud point extraction technique for highly efficient preconcentration and speciation analysis of tellurium in water, soil and sediment samples

A simple, novel and highly sensitive ionic liquid-assisted cloud point extraction (IL-CPE) and preconcentration method was developed for the determination and speciation analysis of tellurium, using 1-octyl-3-methylimidazolium chloride as an additive for improving the extraction efficiency of Triton X-114. The Te(IV) species was complexed with ammonium pyrrolidine dithiocarbamate, extracted into the micellar IL/surfactant phase and then directly measured by electrothermal atomic absorption spectrometry (ETAAS). The total Te concentration was obtained after a pre-reduction step and Te(VI) concentration was calculated as the difference between total Te and Te(IV). Several parameters, including the type and concentration of IL and surfactant, time and temperature of the IL-CPE procedure and ETAAS conditions were thoroughly evaluated and optimized. In addition, the action mechanism of the IL on CPE was studied by fluorescence measurements using Laurdan as a polarity probe. The decrease in the internal polarity caused by the incorporation of the IL into the micelles was responsible for the improvement in the extraction efficiency. Under the optimized conditions, a sensitivity enhancement factor of 87 and an extraction efficiency of 90% were achieved. Limits of detection of 1.1 and 1.7 ng L−1 and relative standard deviations of 3.9% and 5.0% for Te(IV) and Te(VI), respectively, were obtained. The developed IL-CPE method was successfully applied for Te speciation analysis in matrices of different complexities, such as waters (tap, underground and seawater), soil and sediment.Fil: Llaver, Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Wuilloud, Rodolfo German. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas. - Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin