Metalliske nanopartikler hjælper med at bestemme procentdelen af ​​flygtige forbindelser

Forskere fra fakulteterne for kemi og materialevidenskab ved Lomonosov Moskva State University har udviklet en ny måde at øge følsomheden ved påvisning af flygtige forbindelser, især klor, ved hjælp af metalliske nanopartikler. Værket er blevet offentliggjort i Talanta tidsskrift.

Metalliske nanopartikler, især nanopartiklerne af guld og sølv, er meget udbredt i analytisk kemi. Blandt deres applikationer er optiske sensorer baseret på plasmonisk resonans på overfladen i kolloidale opløsninger og på faste understøtninger. Moderne optiske sensorer har betydelige fordele som høj følsomhed, let at detektere et analytisk signal og justerbarhed af de optiske og laboratorieanalyseparametre. Alligevel, disse enheder har visse begrænsninger, når det kommer til selektivitet.

Det sker på grund af aggregering af nanopartikler, hvilket sker på grund af høj ionstyrke. Ionlaget dannet på overfladen af ​​partiklerne kaldes det dobbelte elektriske lag, og er kendetegnet ved et elektrokinetisk potentiale, også kendt som zeta -potentialet. Med et fald i zeta -potentialet, den elektrostatiske stabilisering af nanopartikler sker ikke.

Problemet kan løses, hvis nanopartiklerne er fastgjort til faste understøtninger; forskere erhverver derefter mikro- eller nanosensorer baseret på faste partikler. Der er ikke mange matrixmaterialer til disse sensorer, og processen med at fastgøre nanopartiklerne til understøtninger er kompliceret, så forskerne begyndte at arbejde hen imod at ændre overfladen af ​​sensormatricer. Til det mål, de foreslog at adskille nanopartiklerne fra ioner og kemiske forbindelser og samtidig bevare deres følsomhed.

De russiske kemikere opfandt en teknik, der kombinerer optisk detektion ved hjælp af papirteststrimler med trekantede sølvnanopartikler spredt over dem, og dynamisk gasekstraktion - ekstraktion af en forbindelse fra en opløsning eller en tør blanding ved hjælp af flydende gasser. Levedygtighed af denne teknik blev demonstreret ved at detektere chlor. Klor bruges ofte til at rense vand, da det ødelægger de ydre skaller af bakterier og vira. Alligevel, problemet med at bestemme klorkoncentrationen i vand forbliver relevant, da de eksisterende teknikker ikke er følsomme nok.

Aleksei Furletov, studerende ved Lomonosov Moscow State University, en af ​​papirets forfattere, siger:"Teknikken giver os mulighed for at bestemme små mængder af gasformigt chlor i nærvær af store koncentrationer af fremmede forbindelser uden prøvepræparat. Denne fremgangsmåde kan anvendes på andre analytiske systemer baseret på metal nanopartikler, hvilket åbner brede muligheder for den videre udvikling af dette område af kemisk analyse. "