تتمتع البوليمرات التنسيقية المسامية القائمة على اللانثانيدات الحيوية (Ln-BCPs) بميزة فريدة في مجال امتصاص واكتشاف أيونات المعادن الثقيلة بفضل هيكلها القنوي القابل للتعديل بدرجة عالية، والعديد من المجموعات الوظيفية، وخصائصها الضوئية الكيميائية الفريدة. في هذه الدراسة، ومن خلال استراتيجية التركيب اللاحق، تم إدخال حمض الأسبارتيك L-الأميني (L-Asp) في إطار البوليمر التنسيقي للثيربيوم لبناء مادة جديدة تسمى Tb-Asp-CP تمتاز بالامتصاص الانتقائي العالي والإكتشاف الحساس لـ Pb(Ⅱ)، كما تم استخدام الحسابات الكيميائية الكمومية للكشف عن آلية التعرف على الرابطة. أظهرت حسابات نظرية الوظيفة الكثافة (DFT) أن L-Asp ينسق بشكل رئيسي مع Pb(Ⅱ) من خلال ذرات الأكسجين بالكربوكسيل والنيتروجين بالأمين، حيث يساهم التفاعل الكهروستاتيكي بنسبة 95.03%. تبلغ سعة الامتصاص المشبعة لـ Pb(Ⅱ) بواسطة Tb-Asp-CP 478 ملغم/غ من المادة، ويتوافق سلوك الامتصاص مع نموذج لانغمير أحادي الطبقة ونموذج الحركيات من الدرجة الثانية، مظهراً امتصاص أحادي الطبقة محكوم بتفاعل كيميائي على السطح. تظهر المادة اختيارية ممتازة وقابلية لإعادة الاستخدام، مع معامل اختيارية لـ Pb(Ⅱ) يتراوح بين 3.03 و32.54، وتحافظ على كفاءة امتصاص تبلغ 71.8% بعد خمس دورات من الامتصاص - إزالة الامتصاص. كما يمتاز Tb-Asp-CP بحساسية كشف عالية لـ Pb(Ⅱ) مع حد اكتشاف 3.19 ميكروغرام/لتر، ونسبة استرداد قياسية بين 86.9% و108% في عينات الخضار. تؤكد المحاكاة النظرية أن Pb(Ⅱ) يفضل الارتباط متعدد الأسنان مع "الحجرة الغنية بالأكسجين" المكونة من عدة ذرات أكسجين كربوكسيل داخل Tb-Asp-CP، وعندما يتم امتصاص Pb(Ⅱ) في هذه الحجرة، قد يؤدي ذلك إلى عملية انتقال إلكتروني ضوئي لتحسين الحساسية العالية للكشف عن Pb(Ⅱ). تزود هذه الدراسة أفكارًا وأسُسًا نظرية جديدة لتطوير مواد فعالة لامتصاص وكشف أيونات المعادن الثقيلة.

بوليمرات تنسيقية مسامية; المعالجة بالأحماض الأمينية; أيونات الرصاص; آلية الامتصاص; الكشف