Логин:
Пароль:

Работа №1604
Название работы
Принципы создания аналитических систем для чувствительных элементов оптических сенсоров, хроматографии, визуального тестирования и сорбционно-спектроскопических методов анализа
Автор работы
Гавриленко Наталия Айратовна
Дата начала работы Дата окончания работы
2010-05-27 2012-11-30
Аннотация
Проект направлен на создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. В результате реализации проекта будут созданы новые прозрачные оптические элементы на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными аналитическими реагентами, преимуществом которых является сохранение прозрачности при иммобилизации аналитических реагентов и после проведения аналитическихреакций, миниатюризация и возможность использования данных чувствительных элементов в оптических сенсорах. Предложенные оптические элементы могут быть использованы при анализе веществ различными методами: методом твердофазной спектрофотометрии и термолинзовой спектрометрии; в качестве готовой аналитической формы для визуально-тестового определения; цифровым цветометрическим анализом, а также в качестве распознающего элемента в оптических сенсорах.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1006600 Федеральное агентство по образованию Научно-исследовательская работа (НИР) – фундаментальная
Промежуточный реферат №1
Объектами исследования являются прозрачные полимерные матрицы, модифицированные аналитическими реагентами. Цель работы – создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. Основная задача – создание перспективных сенсорных оптических материалов для реализации новых чувствительных, селективных и экспрессных методов определения микроколичеств веществ. В процессе выполнения работы предложено использовать прозрачную полиметакрилатную матрицу в аналитических целях. Это позволяет использовать известные аналитические реагенты и соответствующие закономерности протекания реакций в растворе для создания новых оптических химических сенсоров. В результате выполнения работ получены прозрачные оптические чувствительные элементы на основе полиметакрилатной матрицы, позволяющие с высокой точностью проводить непосредственное измерение их оптических характеристик и использовать в качестве готовой аналитической формы для твердофазно-спектрофотометрического и визуально-тестового определения металлов, разработан план проведения исследований. Проведены патентные исследования по теме выполняемой НИР глубиной 10 лет. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: эксперессное определение. Степень внедрения — научная разработка. Полученные результаты имеют высокую фундаментальную и практическую ценность. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (стр.59-180)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201056407 Дата регистрации ИК: 2010-09-22
Промежуточный реферат №2
Цель работы - создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. В ходе выполнения 2 этапа проведено: 1. Изучение влияния кислотности, органического растворителя, концентрации реагента, времени контакта фаз на сорбцию реагентов полиметакрилатной матрицей путем получения изотерм и кинетических кривых сорбции. 2. Изучение спектрофотометрических характеристик иммобилизованных реагентов в зависимости от различных условий. 3. На основании проведенных исследований установление оптимальных условий иммобилизации реагентов без потери способности давать реакцию с определяемыми элементами, сопровождающуюся оптическим эффектом. Опубликована 1 статья в журнале списка ВАК, 1 тезисы доклада на Всероссийской конференции, 1 заявка на патент РФ.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201057992 Дата регистрации ИК: 2010-12-09
Промежуточный реферат №3
Объектами исследования являются прозрачные полиметакрилатный оптические сенсоры. Цель работы - создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. Изучено влияние кислотности, органического растворителя, концентрации реагента, времени контакта фаз на сорбцию реагентов полиметакрилатной матрицей путем получения изотерм и кинетических кривых сорбции. Изучены спектрофотометрических характеристик иммобилизованных реагентов в зависимости от различных условий. На основании проведенных исследований установление оптимальных условий аналитического взаимодействия иммобилизованных реагентов с определяемыми элементами, сопровождающуюся оптическим эффектом. Степень внедрения — научная разработка. Полученные результаты имеют высокую фундаментальную и практическую ценность.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160487 Дата регистрации ИК: 2011-09-02
Промежуточный реферат №4
Цель работы - создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. 1.1. Исследование межфазных взаимодействий на поверхности полимерной матрицы заданной структурной организации, определение их фазового, химического состава, структурных особенностей, исследование сорбционной способности. 1.2. Анализ структуры, химического состава сорбционной поверхности. Анализ устойчивости матрицы в виде отдельной структура и в виде покрытия при термообработке, воздействия окислительно-восстановительных сред разного состава. Бокс химический, весы аналитические, анализатор площади поверхности и пористости ТriStar 3020 с программным управлением, pH-метр/кондуктометр SevenMulti S47-K Mettler Toledo в комплекте, рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD-6000 (СТО ТГУ 034 – 2009 от 16.04.2009 № 168), комплекс аппаратно-программный на базе хроматографа «Хроматэк-кристалл 5000», спектрофотометр двухлучевой Shimadzu UV- 1800 в комплекте с кабелем для подключения ПК, термостат суховоздушный ТСО-1/80 СПУ, шкаф вытяжной ШВ-001-МСК, просвечивающий электронный микроскоп Philips 4 CM 30 (СТО ТГУ 039-2009 от 07.05.2009 № 201), сканирующий электронный микроскоп SEM 515 (СТО ТГУ 041-2009 от 31.03.2009 № 134) . Научно-технический отчет, включающий: - акты изготовления экспериментальных образцов прозрачных оптических сенсоров; - методики и протоколы измерений характеристик экспериментальных образцов; - экспериментальные результаты по исследованию структуры и аналитических свойств образцов. В ходе выполнения 4 этапа проведено: o Изучение спектральных, кислотно-основных характеристик, а также форма полученной изотермы сорбции, что позволило предположить наличие межмолекулярного притягательного взаимодействия между иммобилизованными молекулами ВС, которое приводит к образованию агрегатов в полимерной матрице. o Для количественной оценки влияния ПММ на кислотно-основное равновесие индикаторов определены значения кажущейся константы ионизации иммобилизованных индикаторов. o Изучена сорбция реагентов полиметакрилатной матрицей в статическом режиме. Экспериментальные данные, характеризующие начальный участок изотермы сорбции (до выхода на насыщение), полученной при исследовании сорбции ДХФ полиметакрилатной матрицей, проанализированы с использованием уравнений Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина-Радушкевича. o Окислительно-восстановительные свойства ДХИФ в растворе и в иммобилизованном состоянии изучены при наблюдении изменения светопоглощения индикатора в соответствии с изменением окислительно-восстановительного потенциала раствора медиатора, находящегося с ним в контакте. Подана заявка на 1 патент, защищена 1 кандидатская диссертация.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б18-218060490022-2 Дата регистрации ИК: 2018-06-04
Промежуточный реферат №5
Цель работы - создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. Изучена зависимость аналитического сигнала и количество сорбции металла от рН водного раствора. Вытеснение свинца из комплекса и образование Cu(Ddtc)2 в полиметакрилатной матрице происходит в интервале рН от 3,5 до 8, и максимальное значение наблюдается при pH 4,5 – 6,5. Использование в качестве реагента Pb(Ddtc)2 позволила получить сорбент с оптимальной геометрией комплексообразующих групп. Исследования показали, что вытеснение меди (II) из комплекса и образование Hg(Ddtc)2 в полиметакрилатной матрице происходит в интервале рН от 8 до 11 и максимальное значение наблюдается при значении pH 9 – 10. Разработаны методики спектрофотометрического определения веществ в аддитивных 2 - 3 компонентных смесях методом МЛР, а также при анализе неаддитивных смесей возможно проводить в одном спектральном диапазоне, независимо от их аддитивности, вклада отдельных компонентов в оптическую плотность смеси, и наличия посторонних веществ. Относительные погрешности определения всех компонентов смесей не превышают 5% отн, а величина относительного стандартного отклонения не превышает 0,05. Разработана методика выполнения измерений концентрации серебра в питьевых и минеральных водах, и устанавливает твердофазно-спектрофотометрический метод определения содержания серебра. Прямое определение 5 возможно при содержании серебра 0,01-0,20 мг в 1 литре воды. Разработан оптический чувствительный элемент для определения аскорбиновой кислоты. Оценка метрологических характеристик результатов определения аскорбиновой кислоты в пищевых продуктах с использованием разработанного оптического чувствительного элемента показала, что предлагаемая методика может быть применена для анализа различных пищевых продуктов на содержание аскорбиновой кислоты. При этом определению не мешает собственная окраска продукта и наличие взвешенных частиц в объекте анализа. Публикация 1 статьи в журнале списка ВАК.
Инвентарный номер отчета (ИК): АААА-Б18-218060490023-9 Дата регистрации ИК: 2018-06-04
Заключительный реферат
Объектами исследования являются прозрачные полиметакрилатный оптические сенсоры. Цель работы - создание новых прозрачных оптических элементов на основе полиметакрилатной матрицы с физически иммобилизованными реагентами и их аналитическое применение в качестве распознающих элементов в оптических химических сенсорах и/или готовой аналитической формы для твердофазной спектрофотометрии и визуального тестирования. Установлены структуры модифицированных прозрачных твердофазных систем, определение оптимальных условий взаимодействия на основании сравнения спектров комплексообразующих реагентов и аналитических веществ в растворах и твердой фазе. Исследованы механизма образования комплексов в объеме полиметакрилатной матрицы с основными фотометрическими реагентами. Проведено сравнение разработанных методик твердофазно-спектрофотометрического определения и визуального тестирования с использованием прозрачной полиметакрилатной матрицы с существующими методами аналитического определения металлов, органических и неорганических веществ. Степень внедрения — научная разработка. Полученные результаты имеют высокую фундаментальную и практическую ценность.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201262746 Дата регистрации ИК: 2012-11-13
Заказчик
Федеральное агентство по образованию, ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы», Мероприятие 1.2.2. Проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук, НК-596П «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Органическая и элементоорганическая химия. Аналитическая химия органических соединений» в рамках мероприятия 1.2.2 Программы», заявка № НК-596П, ГК № П990 от 27 мая 2010
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
31.19.15 ( ХИМИЯ. Аналитическая химия. Анализ неорганических веществ. )
31.19.29 ( ХИМИЯ. Аналитическая химия. Анализ органических веществ. )
543.62; 543.63; 534132 НК-596П П990
Ключевые слова
тест-системы, химические оптические полимерные сенсоры
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99