Les polymères de coordination poreux biosourcés aux lanthanides (Ln-BCPs) présentent des avantages uniques dans le domaine de l'adsorption et de la détection des ions métalliques lourds grâce à leur structure poreuse hautement modulable, leur richesse en groupes fonctionnels et leurs propriétés photochimiques uniques. Cette étude, via une stratégie post-synthétique, a introduit l'L-aspartique acide (L-Asp) dans le cadre polymère de coordination au terbium, construisant ainsi un nouveau matériau Tb-Asp-CP capable d'une adsorption très sélective et d'une détection très sensible du Pb(Ⅱ). Des calculs de chimie quantique ont révélé son mécanisme de reconnaissance et de liaison. Les calculs de théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) montrent que l'L-Asp se coordonne principalement avec Pb(Ⅱ) via l'oxygène carboxylique et l'azote amino, avec une contribution électrostatique de 95,03%. La capacité d'adsorption saturée pour Pb(Ⅱ) de Tb-Asp-CP est de 478 mg/g, le comportement d'adsorption suit le modèle monolayer de Langmuir et le modèle cinétique pseudo-secondaire, indiquant une adsorption en couche monomoléculaire contrôlée par une réaction chimique de surface. Ce matériau présente une excellente sélectivité et une réutilisabilité, avec un coefficient de sélectivité pour Pb(Ⅱ) allant de 3,03 à 32,54, maintenant 71,8% d'efficacité d'adsorption après cinq cycles d'adsorption-désorption. Par ailleurs, Tb-Asp-CP montre une grande sensibilité de détection pour Pb(Ⅱ), avec une limite de détection de 3,19 μg/L et un taux de récupération standardisé entre 86,9% et 108% dans des échantillons de légumes. La simulation théorique confirme en outre que Pb(Ⅱ) se coordonne préférentiellement avec la « cavité riche en oxygène » composée de plusieurs oxygènes carboxyliques dans Tb-Asp-CP, et après adsorption dans cette cavité, un transfert photo-induit d'électrons peut être déclenché, permettant une détection très sensible de Pb(Ⅱ). Cette étude apporte de nouvelles idées et bases théoriques pour le développement de matériaux performants d'adsorption et de détection des ions métalliques lourds.

polymères de coordination poreux; fonctionnalisation par acides aminés; ions plomb; mécanisme d'adsorption; détection