Диссертация (Химические сенсоры и мультисенсорные системы на основе порфиринов и гетерокраун-эфиров)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Химические сенсоры и мультисенсорные системы на основе порфиринов и гетерокраун-эфиров". PDF-файл из архива "Химические сенсоры и мультисенсорные системы на основе порфиринов и гетерокраун-эфиров", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой докторскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени доктора химических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиЛьвова Лариса БорисовнаХИМИЧЕСКИЕ СЕНСОРЫ И МУЛЬТИСЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕПОРФИРИНОВ И ГЕТЕРОКРАУН-ЭФИРОВСпециальность 02.00.02 – АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степенидоктора химических наукНаучные консультанты:доктор химических наук,профессор Ю.Г. Власовдоктор химических наук,профессор Д.О. КирсановСанкт-Петербург20161ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………….6I Химические сенсоры: основные положения, классификация и обзорсовременной литературы ................................................................................. 13I.1I.2I.3Вводные замечания .........................................................................................
13Определение сенсора ...................................................................................... 14Основные понятия и определения. Классификация сенсоров ........................ 17I.3.1 Статические характеристики ........................................................................... 18I.3.2 Метрологические характеристики .................................................................
21I.3.3 Типы химических сенсоров. Принцип функционирования и применение 23I.3.4 Оптические химические сенсоры ................................................................... 24I.3.5 Электрохимические сенсоры .......................................................................... 28I.3.6 Пьезоэлектрические сенсоры на основе кварцевых микровесов (КМВ) ... 38I.3.7 Фотоэлектрохимические сенсоры ..................................................................
40I.4 Мультисенсорный химический анализ многокомпонентных объектов ......... 40I.4.1 Преимущества мультисенсорного анализа в сравнении с использованиемодиночных сенсоров..................................................................................................... 40I.4.2 Анализ данных от мультисенсорных систем ................................................. 45I.5 Постановка задачи и методы ее решения.
...................................................... 58II Методика эксперимента ................................................................................ 60II.1Компоненты мембран и другие реагенты. ................................................. 60II.2Приготовление сенсоров..............................................................................
64II.2.1 Потенциометрические сенсоры ..................................................................... 64II.2.2 Оптические сенсоры ........................................................................................ 66II.2.3 Композитные материалы на основе нано-структур оксида цинка ............. 66II.3Измерения с сенсорами ............................................................................... 67II.3.1 Потенциометрические измерения .................................................................
67II.3.2 Амперометрические измерения .................................................................... 67II.3.3 Оптические измерения.................................................................................... 67II.3.4 Фотоэлектрохимические измерения ............................................................. 69II.3.5 Условия экспериментов .................................................................................. 69II.3.6 Изучение электродных свойств сенсоров...................................................... 71II.3.7 Изучение электрохимической активности электрополимеризо-ванныхмембран.........................................................................................................................
74II.4Изучение структурных свойств и морфологии сенсорных материалов....... 75II.4.1 Оценка толщины электрополимеризованных пленок ................................. 75II.4.2 Атомно-силовая микроскопия (АСМ) и сканирующая электроннаямикроскопия (СЭМ) для оценки морфологии сенсорных материалов .................... 76II.5Измерения с массивами сенсоров и мульти-трансдуктивный анализ ........ 77II.6Приготовление растворов ............................................................................ 79II.7Подготовка и анализ образцов .................................................................... 80II.7.1 Образцы плазмы крови человека ..................................................................
80II.7.2 Пищевые продукты .......................................................................................... 80II.7.3 Неорганические удобрения ............................................................................ 81II.7.4 Природные поверхностные воды и водопроводная вода ........................... 81II.7.5 Штаммы сине-зеленых водорослей ............................................................... 82II.8Обработка данных ....................................................................................... 83II.8.1 Оценка энергий комплексообразования Pt-порфирина с различнымианаонами. ...................................................................................................................... 83II.8.2 Обработка данных от мультисенсорных и мульти-трансдуктивных систем842III Порфирины и корролы как ионофоры для анион-селективныхпотенциометрических сенсоров .......................................................................
85III.1Порфирины в природе ................................................................................. 85III.2Свойства порфиринов .................................................................................. 88III.3Аналоги порфирина – корролы ................................................................... 90III.4Применение порфиринов и корролов в аналитической химии ................ 91III.5Порфирины и корролы в качестве ионофоров в полимерныхпластифицированных мембранах для анализа жидких сред ................................. 92III.6Отклик, отличный от теоретического Нернстовского: как устранить этупроблему? ................................................................................................................
96III.7Pt-порфирины - неоксофильные ионофоры, неподверженныедимеризации ........................................................................................................... 97III.7.1Теоретические расчеты комплексообразования Pt-порфиринов сразличными анионами ................................................................................................. 99III.7.2Исследование свойств полимерных пластифицированных мембран наоснове Pt(IV)TPPCl2 ...................................................................................................... 102III.7.3Исследование свойств полимерных мембран на основе Pt(II)порфиринов .................................................................................................................
110III.8ИСЭ на основе корролов ............................................................................ 119III.8.1Обоснование выбора корролов в качестве мембраноактивныхкомпонентов для ИСЭ ................................................................................................ 119III.8.2Исследования механизма функционирования TPCorrH3 ионофора .....
120III.8.3Мембраны на основе TPCorrMnCl ........................................................... 124III.8.4Мембраны на основе Tt-butPCorrCu ....................................................... 129III.8.5Корролы железа с алифатическими и ароматическими заместителями вкачестве ионофоров полимерных мембран ............................................................ 131IV Исследование свойств мембран на основе порфирин-замещенныхполипиррола и полианилина, полученных методом электрополимеризации..........................................................................................................................134IV.1Почему электрополимеризация? ..............................................................
134IV.2Сравнительное изучение свойств Co(II)- и Cu(II)-порфиринатов в составепластифицированных ПВХ мембран и в пленках полианилина (ПАНИ), полученныхэлектроосаждением .............................................................................................. 136IV.2.1Влияние растворителя на процесс электрополимеризации .................
136IV.2.2Потенциометрический свойства сенсорных материалов на основе Co(II)и Cu(II)-порфиринатов................................................................................................. 140IV.2.3Применение карбонат-селективных сенсорных материалов на основеCo(II)- и Cu(II)-порфиринатов для анализа плазмы крови ....................................... 144IV.3Электрополимеризованные сенсорные материалы на основе порфиринзамещенного полипиролла: синтез и свойства. ....................................................
145IV.3.1Электрохимическая полимеризация пирролзамещенных порфиринов146IV.3.2Исследование процессов переноса электронов в пленках на основепорфирин-замещенного полипиррола .................................................................... 154IV.3.3Исследование морфологии пленок ......................................................... 157IV.3.4Потенциометрические и оптические свойства порфиринполипиррольных электрополимеризованных пленок ...........................................
