Автореферат (1145461), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные результаты работы докладывались наВсероссийскихимеждународныхконференциях:Всероссийскойконференции по аналитической химии «Аналитика России» (Москва, 2004),Международном форуме "Аналитика и аналитики" (Воронеж 2003, 2008),Международных конференциях International Conference on ElectrochemicalSensors (2002, 2008, 2011 Matrafured, Hungary), Международной конференцииPITTCON 2004 International Pittsburgh Conference on Analytical Chemistry(Chicago, USA, 2004), Международных конференциях Eurosensors XVIII, XIX(2004 Rome, Italy, 2005, Barcelona, Spain), Международных конференцияхWinter Symposium on Chemometrics (Черноголовка 2005, Казань 2008, СанктПетербург 2010, Дракино 2012), Международном симпозиуме "Разделение иконцентрирование в аналитической химии и радиохимии" (Краснодар, 2005),Российскойконференциипорадиохимии"Радиохимия-2006"и«Радиохимия-2009» (Дубна 2006, 2009), Международной конференцииISOEN, International Symposium on Olfaction and Electronic Noses, (2003, Riga,Latvia, 2007 St.Petersburg, Russia; 2009 Brescia, Italy; 2011 New York, USA;2013 Daegu, South Korea), Международной конференции 11th InternationalMeeting on Chemical Sensors (2006 Brescia), Международной конференцииInternational Conference on Analytical Chemistry EuroAnalysis XIV, XV(2007Antwerp, Belgium; 2009 Insbruck, Austria), 6-й Международной конференциипо изотопам ICI-6 (2008, Seoul, Korea), 7-й Международной конференции поядерной и радиохимии NRC-7 (2008, Budapest, Hungary), 5-омМеждународном симпозиуме по супрамолекулярным системам в химии ибиологии (2009, Киев, Украина),XXIV Международной Чугаевскойконференции по координационной химии (2009, Санкт-Петербург), 42-мконгрессе IUPAC (2009, Glasgow, UK), Международном симпозиумеInternational Symposium on Computer Applications and Chemometrics inAnalytical Chemistry (2010, Budapest, Hungary), Международной конференцииInternational Conference on Chemometrics in Analytical Chemistry (2010,Antwerpen, Belgium; 2012 Budapest, Hungary), Международной конференцииConferentia Chemometria (2011, Sumeg, Hungary), Международномсимпозиуме 37th International Symposium on Environmental AnalyticalChemistry ISEAC-37(2012, Antwerpen, Belgium), 4-й всероссийскойконференции «Аналитические приборы» (Санкт-Петербург, 2012г.),6 Международной конференции International Conference On Sensing Technology(2012, Kolkata, India).Публикация результатов.
По результатам работы опубликовано 30 научныхстатей в журналах, в том числе 27 статей в журналах, входящих в переченьВАК, 2 главы в монографиях, более 40 тезисов докладов, получено 4 патентана изобретения.Объем и структура работыДиссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, спискалитературы и приложения. В первой главе приведен обзор литературы; вовторой изложены методы проведения эксперимента; в главах от третьей допятой обсуждаются результаты проведенных исследований. Работа изложенана 181 странице машинописного текста, содержит 16 таблиц, 43 рисунка,список литературы из 176 наименований.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы и сформулированы целиработы. Особо отмечена перспективность разработки новых аналитическихметодов, основанных на функционировании мультисенсорных систем длясоздания которых необходимы адекватные сенсорные материалы с высокойперекрестной чувствительностью, подчеркнута необходимость разработкиподходов к выбору алгоритмов обработки многомерных данных от массивовсенсоров.
В главе 1 (обзор литературных данных) рассмотрено текущеесостояние исследований в области создания мультисенсорных систем дляхимического анализа, описаны основные способы получения аналитическогосигнала и наиболее распространенные классы чувствительных материалов.Рассмотрены методы, применяемые для обработки данных отмультисенсорных систем. На основании проведенного обзора литературысформулированы цели и задачи настоящего исследования.
В главе 2 описанаметодика эксперимента, приведены данные о веществах, использованных длясоздания новых сенсорных материалов на основе полимерныхпластифицированныхмембран,описаныусловияпроведенияпотенциометрических измерений, представлены способы расчета основныххарактеристик сенсоров и описаны алгоритмы различных методов обработкиданных, применяемых в работе. В главе 3 сформулированы основныетребования к мембраноактивным соединениям для полимерныхпластифицированныхсенсорныхмембран,предназначенныхдляиспользования в мультисенсорных массивах.
Показано, что для созданиятакихсенсоровэффективнымявляетсяиспользованиевеществ,предложенных в жидкостной экстракции. Приведены результатыприменения предлагаемого подхода к созданию перекрестно-чувствительныхсенсорных материалов на основе фосфор- и азотсодержащих нейтральных7 экстрагентов,приведеныхарактеристикиразличныхсенсоров,разработанных на основе такого подхода. Показано влияние химическойструктуры на свойства сенсоров, проведено сопоставление поведенияиспользуемых лигандов в жидкостной экстракции и в полимерныхпластифицированных мембранах. Представлены результаты применения всенсорныхмембранахразличныхкатионообменныхсоединений,применяемых в жидкостной экстракции для ускорения обмена на границераздела фаз. В главе 4 приведены экспериментальные доказательствавозможности увеличения селективности определения отдельных аналитов вионной форме при использовании массива перекрестно-чувствительныхсенсоров по сравнению с использованием отдельных сенсоров, кроме того,показана возможность снижения пределов обнаружения отдельных веществпри использовании массива сенсоров.
В главе 5 предложен подход к выборуметодов обработки многомерных данных от массивов перекрестночувствительных сенсоров, исходя из решаемой задачи, структуры данных, идр. В заключении приведены выводы по работе и рассмотрены некоторыеперспективные направления развития мультисенсорного подхода ваналитической химии.1.Фосфориазотсодержащиеэкстрагентывкачествемембраноактивных компонентов для полимерных пластифицированныхсенсоров.Мультисенсорный подход к анализу жидких сред успешно сочетает в себеневысокую стоимость и простоту с широкими аналитическимивозможностями.
В литературе описаны самые разнообразные применениямультисенсорных систем для решения задач качественного иколичественного анализа. Наиболее перспективной сенсорной платформойявляется потенциометрическая, в первую очередь потому, что использованиеполимерных пластифицированных мембран позволяет варьироватьсенсорные свойства в очень широких пределах путем изменения структурымембраноактивных веществ. Кроме того, приборное оформлениепотенциометрического метода позволяет легко автоматизировать анализы.До настоящего времени не было предложено систематического подхода кразработке новых сенсорных материалов для потенциометрическихмультисенсорных систем.Элементарными актами химическоговзаимодействия,лежащимивосновеработыполимерныхпластифицированных мембран потенциометрических сенсоров, являютсяионный обмен и комплексообразование. Такие же взаимодействия активноиспользуются в других областях аналитической химии, связанных сразделением и концентрированием жидких сред, например, в жидкостнойэкстракции, ионообменной хроматографии.
Поскольку зачастую различные(пусть даже смежные) области одной и той же науки развиваются не вполнесогласованно и в различных направлениях, а формулировка задач можетсильно отличаться, логично было бы использовать наработки из смежных8 областей аналитической химии для создания новых мультисенсорныхсистем. Именно эта идея легла в основу подхода к разработке новыхперекрестно-чувствительных материалов для мультисенсорных систем.Таким образом, предлагается использовать для создания сенсоров с высокойперекрестной чувствительностью соединения, предложенные в качествеэкстрагентов и вспомогательных ионообменных веществ в жидкостнойэкстракции. В ходе работы были сформулированы следующие основныетребования к таким соединениям:1) Экстракционная способность по отношению к целевым веществам. Так,например, нейтральные лиганды, которые планируется использовать длясоздания перекрестно-чувствительных сенсорных материалов для анализаредкоземельных элементов, должны обеспечивать высокие коэффициентыраспределения редкоземельных элементов в процессах жидкостнойэкстракции;2)Совместимостьсмембраннымматериалом.Потенциальныемембраноактивные вещества должны быть полностью растворимы в фазеполимерной пластифицированной мембраны, не должны образовывать в нейотдельных фаз и не должны вступать в химическое взаимодействие сматериалом мембраны (полимером и пластификатором);3) Высокая липофильность.
Потенциальные мембраноактивные вещества недолжны вымываться из сенсорной мембраны при контакте с воднымраствором, чтобы обеспечить длительный срок работы сенсора. Посколькуматериал мембраны представляет собой липофильную органическую фазу,состоящую из пластифицированного полимера, то липофильность всехмембраноактивных веществ абсолютно необходима для работоспособностисенсоров.
Кроме того, активные вещества должны быть устойчивы кгидролизу.Было установлено, что этим требованиям удовлетворяет широкий кругразличных фосфор- и азотсодержащих нейтральных лигандов, а такжеионообменных соединений, предложенных в жидкостной экстракции. Былиизученыразличныеклассыфосфорорганическихэкстрагентов(фосфиноксиды, дифосфиндиоксиды, фосфорилсодержащие поданды),азотсодержащих экстрагентов (диамиды различных органических кислот:дигликолевой, дипиколиновой, дипиридил дикарбоновой), соединений наоснове каликсаренов, модифицированных фосфиноксидными и диамиднымигруппами, а также ионообменные соединения (хлорированный дикарболлидкобальта, ди(2-этилгексил)сульфоцукцинат натрия).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
