Обложка канала

ИОНХ РАН. Химия в России и за рубежом

Новости химической науки, информация о научных исследованиях, публикациях, конференциях и грантах от ведущего химического института РФ.

ИОНХ РАН. Химия в России и за рубежом

3 года назад
Открыть в
Новые флуоресцентные материалы на основе производного пирена для создания высокочувствительных сенсоров, определяющих нитросодержащие токсичные и взрывчатые вещества в растворах и газах Международный коллектив ученых из Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Института органического синтеза им. И. Я. Постовского УрО РАН, Института физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН и Университета Алеппо (Сирия, Алеппо) синтезировали новый флуоресцентные материалы на основе флуорофор 1,3,6,8-тетракис[(триметилсилил)этинил]пирена, который тушит свечение при контакте с молекулами нитроароматических соединений. Изучение сенсорных свойств новых материалов было проведено в растворах и в газах. В растворе органического растворителя нитросоединения были определены флуорофором на уровнях концентрации вплоть до 10-9 моль/л. Для получения сенсорных материалов, реагирующих на пары нитросоединений, растворы флуорофора в чистом виде и с добавлением полистирола наносили на листы меламин-формальдегидной пены. Полученные листы далее нарезали на миниатюрные воздухопроницаемые фрагменты, которые размещали группой на пластиковом картридже для применения в приборе-газоанализаторе оригинальной конструкции. Прибор вызывает флуоресценцию помещенных в него сенсорных материалов, прокачивает через них воздух и с помощью компактной видеокамеры фиксирует в режиме реального времени изменения яркостей их флуоресценции. При добавлении в поток воздуха паров нитроароматических веществ свечение гасится в разной степени, в зависимости от концентрации паров и длительности их воздействия. Ученые также разработали математическую модель для оценки сенсорных свойств материалов, основанную на теории о динамике проникновения малых молекул в полимеры. Модель позволила связать тушение флуоресценции с концентрацией тушителя и длительностью действия паров и провести расчет минимальных обнаруживаемых материалом концентраций тушителя при заданной длительности воздействия парами. Результаты исследования, поддержанного РФФИ и Министерством науки и высшего образования РФ, опубликованы в журнале Сhemosensors и будут использованы для поиск оптимальной комбинации сенсоров, позволяющей точно идентифицировать пары веществ и определить их концентрацию. Chuvashov R.D., Zhilina E.F., Lugovik K.I., Baranova A.A., Khokhlov K.O., Belyaev D.V., Zen Eddin M., Rusinov G.L., Verbitskiy E.V., Charushin V.N. Trimethylsilylethynyl-Substituted Pyrene Doped Materials as Improved Fluorescent Sensors towards Nitroaromatic Explosives and Related Compounds. Chemosensors. 2023. 11. 167. DOI: 10.3390/chemosensors11030167. https://www.mdpi.com/2227-9040/11/3/167 Источник: Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина #российскаянаука #науказарубежом
Trimethylsilylethynyl-Substituted Pyrene Doped Materials as Improved Fluorescent Sensors towards Nitroaromatic Explosives and Related Compounds

The well-known fluorophore, namely 1,3,6,8-tetrakis[(trimethylsilyl)ethynyl]pyrene, has been studied profoundly as a fluorescent sensor toward nitroaromatic compounds in solutions and vapor phase. Three prototypes of fluorescent materials for vapor sensing were prepared via electrospinning and drop-casting onto the melamine formaldehyde foam with the fluorophore as a pure solid or as a dopant in the polystyrene matrix. It has been shown that this fluorophore and solid fluorescent materials based on it have high detection limits toward nitroaromatic compounds within the range of 10−8 to 10−9 M in acetonitrile solution and within the up to ppb range in the vapor phase. The model, expanding on Frisch’s permeation model, was utilized to characterize the fluorescence response of materials relative to vapor concentration and duration of exposure to vapor. All prototypes can be used as sensor materials exhibiting a good sensitivity and selectivity for the original hand-made sniffer for detecting nitro-containing explosives…

MDPI