поиск |
Новости химической науки > Новые материалы помогают быстро детектировать газы18.1.2012 ![]() ![]() При чрезвычайно ситуации, например при пожаре, определение того, какие газы присутствуют в атмосфере на месте аварии, чрезвычайно важно для того, чтобы предотвратить или минимизировать отравление.
К сожалению, существующие в настоящее время системы обнаружения либо способны детектировать какой-либо один газ, либо основаны на химической реакции, протекающей слишком медленно для применения в чрезвычайных ситуациях.
Поглощение материалов углекислого газа приводит к изменению его конформации, что, в свою очередь, влияет на флуоресцентный отклик индикатора. (Рисунок из Nature Materials, 2011, 10, 787)
Такаси Уэмура из Университета Киото с коллегами из ряда других исследовательских центров Японии разработал газовый сенсор, который работает быстро, генерирует флуоресцентный сигнал и может детектировать различные газы. Самой важной особенностью новой системы является то, что она способна различать газы с близкими физическими и химическими свойствами.
Основу сенсора, разработанного в группе Уэмуры, представляют собой гибкие пористые координационные полимеры, связанные с флуоресцентными молекулами-репортерами, меняющими окраску при изменении структуры, сигнал, испускаемый такими молекулами, зависит от того, какие газы присутствуют в окружающей атмосфере
Исследователи предполагали, что инкорпорирование функциональных полимеров в гибкие пористые координационные матрицы могло привести к появлению у нового материала интересных динамических свойств. Именно это побудило исследователей инкорпорировать флуоресцентную молекулу в координационный полимер, при этом комбинированная структура получила возможность менять форму при содержании в воздухе определенных газов.
Если в нормальном состоянии флуоресценция материала весьма тусклая, то искажение его формы приводит к возникновению интенсивно-зеленой флуоресценции. Таким образом, молекулы газа, способные вызвать искажение структуры, индуцируют флуоресценцию, интенсивность которой увеличивается при увеличении концентрации соответствующего газа. Так, при поглощении материалом диоксида углерода происходит переход от зеленой к синей флуоресценции.
С помощью нового метода появляется возможность определять не только какой газ находится в воздухе, но и его концентрацию. Чрезвычайно важно и то обстоятельство, что флуоресцентный отклик начинает проявляться через несколько секунд контакта материала с газом, что весьма важно для экспрессного определения газов при чрезвычайных ситуациях.
Еще одним свойств, отличающим новую систему от существующих в выгодную сторону, является и то, что новая система обнаружения является первым примером детектора, позволяющего различать газы, обладающие практически идентичными физическими свойствами. Так, существующие детекторы практически не справляются с распознаванием диоксида углерода и ацетилена, размеры, форма и температура кипения которых очень близки, но материал, разработанный в группе Уэмуры, более прочно связывает ацетилен, чем диоксид углерода.
По словам Уэмуры, обнаруженной исследователями уникальное кооперативное изменение структуры гостя и хозяина позволит разработать новые перспективные материалы. Японский исследователь уверен, что подбор соответствующих гибких полимерных структур и флуоресцирующих «репортеров» позволит создать системы обнаружения для молекул многих газообразных веществ.
More information: Nature Materials, 2011, 10, 787; doi:10.1038/nmat3104 метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия, #межмолекулярные взаимодействия, #новые материалы, #супрамолекулярная химия, #физическая химия, #химическая технология, #химия полимеров Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Новые материалы помогают быстро детектировать газы" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|