17/07/2017
ВУЗы
Ученые ТПУ снабдили химические сенсоры «ловушками» для токсичных веществ
1050
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Университета химии и технологии (Чехия, Прага) создали новые химические сенсоры для спектрометров комбинационного рассеивания — приборов, позволяющих с высокой точностью определить количественный и качественный состав вещества и его структуру.
Политехники вооружили сенсоры специальными органическими химическими соединениями. Так, ученым уже удалось получить сенсоры для определения запрещенных в Европе красителей и для обнаружения в воде тяжелых металлов в сверхнизких концентрациях.
Последние результаты исследований опубликованы в журналах «Sensors and Actuators B: Chemical» (IF 5,401, Q1) и «ChemNanoMat» (IF 2, 937, Q2).
Сенсоры представляют собой многослойную конструкцию. Основой служит тонкая пленка золота размером примерно 1x0,5 см. Поверхность пластины модифицирована таким образом, чтобы она имела волнообразную структуру. С помощью специально созданных реагентов ученые ТПУ наносят на поверхность пластины органические соединения методом ковалентной модификации поверхности с использованием ароматических солей диазония.
«Этой работой мы демонстрируем возможность создания таких химических сенсоров. Новизна исследования заключается в том, что мы объединили химические и физические методы. Наши пражские коллеги модифицируют пластины физическими методами, а мы химическими методами наносим на них органические соединения.
И за счет этой комбинации мы в итоге получили возможность детектировать, в частности, тяжелые металлы, в очень низких концентрациях. Мы можем отслеживать следовые концентрации веществ. Так, чувствительность сенсоров для красителей достигает 10-16 моль, а для тяжелых металлов составляет 10-14 моль», — говорит доцент кафедры технологии органических веществ и полимерных материалов ТПУ Павел Постников.
В качестве «захватчиков» для тяжелых металлов ученые использовали остаток диэтилентриаминпентауксусной кислоты, а для токсичных красителей — полимер pNIPAM (поли(N-изопропилакриламид)).
«Процесс анализа очень прост: мы опускаем сенсор в воду, и молекулы токсичных веществ осаждаются на поверхности пластины. Так, например, за счет своих химических свойств остаток диэтиленриаминпентауксусной кислоты просто связывает молекулы металлов. С красителями чуть сложнее, — отмечает Павел Постников. — Мы используем интересный полимер, который при комнатной температуре является водорастворимым, а при нагревании переходит в нерастворимую форму. Полимерные цепи захватывают молекулы красителя и, при нагревании, прижимают к поверхности. Достаем пластинку и помещаем в спректрометр — через две минуты получаем ответ».
В перспективе эти сенсоры можно использовать для экспресс-мониторинга жидкостей в пищевой технологии, медицине и экологии.
«Анализ проводится буквально за минуты. Поэтому его можно использовать на месте — например, взять пробу из водоема, и сразу будет понятно, присутствуют ли в воде токсичные вещества, причем даже в очень малых концентрациях, или нет», — добавляет ученый.Источники
Ученые ТПУ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в воде
В Томске создали сенсоры для выявления запрещенных красителей
Ученые РФ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
Российские ученые разработали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
В Томске создали сенсоры для выявления запрещенных красителей
В Томске создали сенсоры для выявления запрещенных красителей
Ученые РФ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
Ученые РФ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
Золотая пленка обнаруживает вредные вещества в сверхнизких концентрациях
Золотая пленка обнаруживает вредные вещества в сверхнизких концентрациях
Ученые из Томска разработали сенсоры для поиска токсичных веществ в воде
Ученые РФ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
Ученые РФ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в сверхнизких концентрациях
Томские учение создали сенсоры для выявления запрещенных в Европе красителей
Ученые ТПУ и Чехии создали сенсоры для поиска токсичных веществ в воде
Химики ТПУ совместно с коллегами из Чехии создали сенсоры, способные обнаруживать сверхнизкие концентрации токсичных веществ
Похожие новости
-
31/07/2020
Малотоннажную химию развивают в Томске
Томский политехнический университет и группа компаний «ИнЭнерджи» подписали соглашение в рамках развития направления малотоннажной химии. Партнеры будут проводить совместные научные исследования, разрабатывать и производить наукоемкую продукцию — в частности, материалы, блоки и узлы для изготовления электрохимических генераторов на топливных элементах. 648
-
25/05/2019
Томская компания разработает для Новосибирского аффинажного завода печь с КПД 98%
Томская компания "Амбит" разработает и изготовит индукционную плавильную печь для Новосибирского аффинажного завода, который занимается производством золотых слитков, гранул и порошка. Как сообщил ТАСС руководитель производственного отдела "Амбита" Максим Муркин, новая печь отличается предельно высоким коэффициентом полезного действия (КПД) - до 98% при 70% в используемых сегодня печах. 473
-
22/05/2017
Ученые ТПУ предложили использовать золото для переработки отходов производства биотоплив
Ученые Томского политехнического университета и их зарубежные коллеги разрабатывают золотые катализаторы для переработки одного из главных побочных продуктов производства биотоплив - глицерина. Благодаря катализаторам на основе наночастиц золота, разрабатываемым в ТПУ, из глицерина можно получать ценные химические продукты, востребованные в медицине, сельском хозяйстве, косметической индустрии и многих других областях. 1030
-
16/01/2019
Химики ТПУ создали нанокатализатор для получения новых материалов
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) под руководством бельгийского профессора создали нанокаркасный катализатор на основе циркония, который в разы ускоряет химические процессы, и может использоваться для получения новых материалов. 1337
-
17/03/2017
Ученые ТГУ предложили свой способ снижения веса самолетов
Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники. 1815
-
18/12/2019
Сибирская косметика для зарубежных рынков: куда ученых привели эксперименты с ксеноном
Обычно российские товары выходят сначала на отечественный рынок и только потом попадают к иностранному потребителю. Косметика с ксеноном, созданная в Томском университете, сломала этот шаблон. В России с ней почти не знакомы, а вот в странах Юго-Восточной Азии и Латинской Америки она уже вовсю продается. 456
-
05/02/2019
Томские ученые разработали новейшие технологии изготовления твердооксидного топлива
Старший научный сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Степан Линник и его команда разработали ионно-плазменные методы формирования тонкопленочных твердооксидных топливных элементов. 852
-
26/08/2016
Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники
Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего. 2136
-
11/04/2019
Ученые ТПУ изучают, чем загрязнена река в промышленном районе Индии
Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) привезли пробы воды из Дамодара – одной из самых грязных рек Индии; изучив состав и миграцию вредных веществ, политехники вместе с коллегами из России, Китая и Индии намерены предложить меры по очистке и предотвращению дальнейшего загрязнения реки, сообщила пресс-служба вуза. 1009
-
07/11/2019
Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ
В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию. 757