RU2734499C9 - Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов - Google Patents

Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов Download PDF

Info

Publication number
RU2734499C9
RU2734499C9 RU2019143832A RU2019143832A RU2734499C9 RU 2734499 C9 RU2734499 C9 RU 2734499C9 RU 2019143832 A RU2019143832 A RU 2019143832A RU 2019143832 A RU2019143832 A RU 2019143832A RU 2734499 C9 RU2734499 C9 RU 2734499C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonia
iii
europium
chemosensor
amines
Prior art date
Application number
RU2019143832A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2734499C1 (ru
Inventor
Анатолий Григорьевич Мирочник
Наталья Владимировна Петроченкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН)
Priority to RU2019143832A priority Critical patent/RU2734499C9/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2734499C1 publication Critical patent/RU2734499C1/ru
Publication of RU2734499C9 publication Critical patent/RU2734499C9/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к люминесцентному хемосенсору на аммиак и амины на основе комплексов европия(III), содержащему соединения класса карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) состава Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O, где Dbm - дибензоилметанат-ион, Acid - анион карбоновой кислоты: муравьиной, уксусной, пропионовой, валериановой, капроновой, каприловой, акриловой, метакриловой, трифторуксусной, коричной, α-цианкоричной, β-пиперонилакриловой, n=0-1. Также изобретение относится к полимерной композиции и датчику для определения аммиака и аминов и к способу регистрации присутствия паров аммиака и аминов. Технический результат заключается в разработке датчика на основе флуоресцентного хемосенсора, чувствительного к парам аммиака и аминов, с существенным, легко регистрируемым откликом на присутствие молекул аналитов в газовой фазе. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 пр.

Description

Изобретение относится к использованию соединений известного класса смешаннолигандных комплексов редкоземельных элементов (РЗЭ), а именно к соединениям карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) состава Eu(Dbm)2AcidnH20, где Dbm - дибензоилметанат-ион, Acid - анион карбоновой кислоты: муравьиной (Form-), уксусной (Ас-), пропионовой (Prop-), валериановой (Val-), капроновой (Kapron-), каприловой (Kapril-), акриловой (Acr-), метакриловой (Macr-), трифторуксусной (TFA-), коричной (Cin-), α-цианкоричной (CN-Cin-), β-пиперонилакриловой (β-pip-Acr-), n=0-1, в составе оптических сенсоров для определения аммиака и аминов в окружающей среде и производственных помещениях для обеспечения промышленной безопасности объектов, связанных с получением, переработкой аммиака и аминов.
Аммиак высоко токсичен, вызывает раздражение и может представлять серьезную угрозу для дыхательной системы человека. В связи с этим мониторинг уровня содержания аммиака на производствах, связанных с получением и переработкой этого вещества необходим для обеспечения безопасности жизнедеятельности.
Классические методы определения содержания аммиака и общего азота основаны на фотометрических, хроматографических и масс-спектрометрических методах анализа. Ни один из них не может использоваться на потребительском уровне и для мониторинга в условиях реального времени. Наиболее перспективными являются сенсоры, которые изменяют свои физические свойства при хемосорбции молекул аналитов, а детектирование изменений несложными методами позволяет регистрировать присутствие аммиака и/или аминов в окружающей среде. По этой причине в последние годы наблюдается рост числа разработок разнообразных датчиков для контроля выбросов аммиака в производственных помещениях. Также использование органических материалов в сенсорах имеет преимущество перед неорганическими и определяется их разнообразием, простотой синтеза, хорошей совместимостью, лучшей чувствительностью и селективностью.
Известен материал на основе поли(2,3,5,6-тетрафторанилина) [Mateosa М. et al. «Electrochemical deposition of aniline derivatives for conductometric gas sensors» / Materials Today: Proceedings, 2019, V. 6, pp. 328-332] для улавливания аммиака, работающий за счет изменения проводимости при контакте с аналитом. Недостатками предложенного сенсора является использование резистометрического или амперометрического оборудования. Помимо этого, описанные сенсоры требуют регенерации и строгого контроля измерительной среды, а именно температуры и влажности. Все это сложно организовать при экспресс-оценке параметров окружающей среды на предмет выбросов аммиака и аминов.
Флуоресцентные полимеры хорошо зарекомендовали себя для оптического зондирования и применимы для мониторинга окружающей среды, медицинской диагностики, в том числе при мониторинге токсичных газов. Например, в [Не J. et al. «Ammonia gas-sensing characteristics of fluorescence-based poly(2-(acetoacetoxy)ethyl methacrylate) thin films» / Journal of Colloid and Interface Science, 2012, V. 373, pp. 94-101] разработаны тонкопленочные сенсоры на основе поли(2-(ацетоацетокси)этилметакрилата) (РААЕМА). Пленки получают методом капельного нанесения при вращении (spin coating) на кварцевые подложки. Максимальная скорость вращения составляет 2000 об/мин, время нанесения - 120 сек. Полученные тонкие пленки сушат либо в вакуумной камере, либо при комнатных условиях. Свежеприготовленный хемосенсор из РААЕМА при контакте с аммиаком имеет сильное поглощение в ультрафиолетовой области спектра при длине волны около 275 нм. К недостаткам описанного сенсора относится неустойчивость в работе, так как авторами указано, что при выдержке сенсора в условиях окружающей среды в течение 1 дня, поглощение полностью исчезает.
Известен фосфоресцентный материал для высокочувствительного и селективного определения аминов [пат. US №9823193, опубл. 21.11.2017] на основе ряда соединений 3,4,9,10-тетракарбоксипериленов в форме нановолокон. Их получают с помощью обмена растворителями, который осуществляют посредством диффузии пара в закрытой камере. Для этого в 0,2 мл CHCl3 растворяют 1,7 мМ синтезированного тетракарбоксиперилена, затем пробирку помещают в емкость объемом 50 мл с 10 мл метанола. Далее герметизируют емкость для медленной диффузии паров между двумя растворителями. При постепенном обмене растворителей смесь в пробирке насыщается метанолом, который является плохим растворителем для флуорофора, что приводит к самосборке его молекул в нановолокна. Размещение пропитанных растворителем нановолокон на подложке позволяет, при отгонке растворителя, получить пленку. Чувствительность хемосенсорного материала оценивали с помощью флуориметра, которая демонстрирует увеличение флуоресценции на 80-100% при контакте с фенолом, циклогексиламином, дибутиламином, анилином, бутиламином, триэтиламином, гидразином и нашатырным спиртом. К основным недостаткам предложенного изобретения относится токсичность производных перилена, что ограничивает его использование, а также необходимость наличия лабораторного спектрофлуориметра для регистрации присутствия аминов.
Одним из перспективных классов соединений для получения оптических хемосенсоров для детектирования анионов, катионов, газов и т.д. являются лантанидсодержащие комплексные соединения, обладающие люминесцентными свойствами. Фотофизические свойства такие как длительный срок службы, узкие полосы излучения, большие Стоксовые сдвиги, высокая фотостабильность делают их весьма перспективными кандидатами для использования в рецепторных узлах сенсорных устройств. При этом флуоресцентные свойства комплексов европия(III) и тербия(III) особо чувствительны к изменениям структуры и координационной среды ионов и как следствие проявляются разнообразными, порой противоположными характеристиками при взаимодействии с анализируемым веществом. Несмотря на это, комплексные соединения лантанидов имеют неоспоримые преимущества для использования в качестве хемосенсоров.
Описан координационный полимер [Chen J. et al. «Fast Response and Highly Selective Sensing for Amine Vapors Using a Luminescent Coordination Polymer» / Chemical Communications, 2014, V. 50, pp. 72-75], полученный из 4-(пиримидин-5-ил) бензойной кислоты с одной карбонильной группой и двух N-доноров, использованных в качестве триподального лиганда для взаимодействия с ионами Eu3+. Бесцветные кристаллы флуоресцентного материала общей формулы {[EuL2(H2O)3](NO3)} получают в ходе гидротермального синтеза в смеси ацетонитрил/H2O (6:1) при 80°С в течение четырех дней. Особенность работы такого сенсора заключена в том, что при контакте с молекулами аналита наблюдается тушение люминесценции. Это является недостатком при широком использовании, так как удобнее при контроле и мониторинге регистрировать появление сигнала, а не его исчезновение.
Известны комплексы трис-β-дикетонатов европия(III) [Петроченкова Н.В. и др. «Оптические хемосенсорные свойства трис-β-дикетонатов европия(III)» / Журн. физической химии, 2014, Т. 88, №1, с. 115-119]. Некоторые представители соединений этого класса в присутствии паров аммиака демонстрируют увеличение интенсивности флуоресценции, причем присутствие паров воды не только не ухудшает чувствительность сенсора, а приводит к росту интенсивности. Суммарно люминесценция увеличивается в 1,5-10 раз. Недостатком описанного материала является необходимость использования спектрофлуориметра для регистрации сигнала, невысокое изменение интенсивности люминесценции, а также отсутствие информации о чувствительности сенсора к присутствию паров аминов.
Известен люминесцентный сенсор на амины на основе трис-бензоилацетоната европия(III) формулы Eu(Ва)3⋅2Н2О [Petrochenkova N.V. et al. «Luminescent amine sensor based on europium(III) chelate» // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2018, V. 200, p. 70-75]. Причем показано, что в зависимости от способа получения меняются флуоресцентные свойства сенсорного материала. А именно, синтезированный по известной методике Eu(Ва)3⋅2H2O растворяли в бензоле в концентрации 10-3 моль/л, наносили раствор на подложку и высушивали в течение 30 мин для полного испарения растворителя. Полученный сенсор в присутствии паров аммиака и метиламина демонстрировал увеличение интенсивности на 42%. При использовании ацетона вместо бензола люминесцентный отклик хемосенсора в присутствии аналитов в 2 раза больше по отношению к люминесценции хемосенсора без аналита. В отсутствии растворителей и нанесении Eu(Ва)3⋅2Н2О на подложку в кристаллическом состоянии прирост интенсивности люминесценции составил всего 15%. К недостаткам описанных сенсорных материалов относится, прежде всего, низкий уровень люминесценции, а также необходимость использования спектрофлуориметра для регистрации изменений.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения по структуре и свойствам, но не по практическому использованию, является оптический хемосенсор описанный в [Mirochnik et al. «Europium(III) tris-dibenzoylmethanate as an efficient chemosensor for detection of ammonia» // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2016, V. 155, pp. 11-15]. Tpuc-β-дибензоилметанат европия(III) формулы Eu(Dbm)3⋅Н2О получают в соответствии с известной методикой. В качестве матриц для включения люминофора использовали тонкослойные хроматографические пластины, полиметилметакрилат и полиэтилен. Образцы на тонкослойных хроматографических пластинах готовили путем нанесения раствора трис-дибензоилметаната Eu(III) в ацетоне (С=10-2-10-4 моль/л) на матрицу с последующим выдерживанием в течение 30 мин до полного испарения растворителя. Для приготовления полимерных композитов в раствор полиметилметакрилата в диоксане добавляли 0,5, 1, 2, 6, 8 и 10 масс. % трис-β-дибензоилметаната европия(III). Полимерные композиты наносили на стеклянные подложки путем заливки пленки толщиной 20 мкм. Для получения пленок смесь порошка полиэтилена и комплекса трис-дибензоилметаната Eu(III) концентрации 0,5 и 1,0 масс. % соответственно тщательно перемешивали и прессовали в соответствии с известной методикой. Полученные оптические материалы при использовании метода спектрофлуороскопии демонстрируют увеличение интенсивности люминесценции в 4-4,5 раза для полиэтиленовой матрицы и в 1,5-4 раза при использовании полиметилметакрилатной матрицы в присутствии порядка 5 ppb паров аммиака, метиламина и диметиламина. На основе полученных экспериментальных характеристик предложено использовать трис-дибензоилметанаты Eu(III) в качестве хемосенсоров на аммиак и амины, однако авторами не приведены технические решения для практического осуществления, что является недостатком изобретения. Также к недостаткам можно отнести невысокий рост интенсивности люминесценции при взаимодействии описанного оптического сенсора и использование сложного лабораторного оборудования для регистрации люминесценции хемосенсора.
Задачей заявляемого изобретения является разработка датчика на основе флуоресцентного хемосенсора, чувствительного к парам аммиака и аминов, с существенным, легко регистрируемым откликом на присутствие молекул аналитов в газовой фазе.
Поставленная задача решается хемосенсорами на основе соединений карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) в количестве 0,1-10 масс. %, предпочтительно 1-6 масс. %, размещенными в составе меток на стеклянной или бумажной основе в производственных помещениях. Присутствие аналитов визуализируют путем освещения источниками УФ-излучения, а именно портативным светодиодным фонариком с излучением в ультрафиолетовой области. При наличии аммиака и аминов появляется яркая красная люминесценция метки хемосенсора из карбоксилатодибензоилметаната европия(III), видимая невооруженным глазом. Возможно нанесение на основе любого рисунка с цветом, соответствующим цвету люминесценции комплекса карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с аналитом, что помогает констатировать наличие паров аммиака и аминов.
Технический результат изобретения достигается использованием хемосенсоров на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) состава Eu(Dbm)2Acid, где Dbm - дибензоилметанат-ион, Acid - анион карбоновой кислоты: муравьиной, уксусной, пропионовой, валериановой, капроновой, каприловой, акриловой, метакриловой, трифторуксусной, коричной, α-цианкоричной, β-пиперонилакриловой, n=0-1, в частности, датчиком на основе люминесцентного хемосенсора на аммиак и амины. В преимущественном способе реализации анион карбоновой кислоты выбирают из акриловой, валериановой, капроновой, каприловой кислот. При освещении полученного датчика портативным светодиодным фонариком с излучением в ультрафиолетовой части спектра в присутствии паров аммиака и аминов невооруженным глазом визуализируют люминесцентное свечение.
Изменение люминесцентных свойств карбоксилатодибензоилметанатов европия (III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O в присутствии аммиака и аминов ранее не описано. Спектры люминесценции и возбуждения люминесценции образцов регистрировали на спектрофлуориметре. Оптический эффект определяли в атмосфере насыщенных паров аммиака с максимальной концентрацией 398000 ppm, а также при ПДК в воздухе рабочей зоны, равной 20 ppm при нормальном атмосферном давлении и температуре.
Карбоксилатодибензоилметанаты европия(III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O синтезируют путем растворения при нагревании 0,0024 моль HDbm в 20 мл этанола. Затем смесь приливают к 10 мл этанольного раствора 0,0012 моль Eu(NO)3⋅6H2O. При постоянном перемешивании и слабом нагревании (40-50°С) к полученному раствору по каплям добавляют 0,0012 моль кислоты. Реакционную смесь нейтрализуют спиртовым раствором аммиака до рН=8. Выпавший порошкообразный осадок отфильтровывают, промывают горячим этанолом, сушат на воздухе.
Наличие заявляемых свойств люминесцентного хемосенсора подтверждается из следующих иллюстраций:
Фиг. 1. Люминесцентный хемосенсорный отклик комплекса капронатодибензоилметаната европия(III) на пары аммиака: (а) спектр возбуждения люминесценции (λлюм.=615 нм), (б) спектр люминесценции (λвозб.=365 нм).
Фиг. 2. Люминесцентный хемосенсорный отклик комплекса каприлатодибензоилметаната европия(III) на пары диметиламина: (а) спектр возбуждения люминесценции (λлюм.=615 нм), (б) спектр люминесценции (λвозб.=365 нм).
О взаимодействии молекул аналитов с координационной сферой Eu(III) свидетельствует заметное изменение спектров возбуждения люминесценции при комнатной температуре (Фиг. 1, Фиг. 2). Основная доля энергии излучения приходится на переход 5D0-7F2, интенсивность 5D0-7F1 перехода незначительна. Величина ΔF1 для данной группы комплексов практически постоянна и составляет 200-225 см-1. Возможным механизмом сенсибилизации люминесценции Eu(III) при воздействии паров аммиака и аминов является возникновение связей между молекулами аналита и комплексом и, как следствие блокированием процесса тушения люминесценции Eu(III). Некоторые из полученных комплексов европия(III) характеризуются практически полным тушением люминесценции при комнатной температуре и значительным ростом интенсивности при 77К, соответственно в 2-10 раз в присутствии аммиака и в 5-25 раз для паров метиламина.
Тем не менее определен ряд комплексов, которые при облучении УФ светом обладают ярко-красной люминесценцией в присутствии паров аналитов, относительная интенсивность которой зависит от состава и строения лигандов. Из полученного ряда соединений карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O предпочтение для создания люминесцентного хемосенсора с существенным легко регистрируемым откликом на присутствие аммиака и аминов имеют соединения, включающие акриловую, валериановую, капроновую, каприловую карбоновые кислоты, так как они обладают значительной люминесценцией при 300К, в отличие от других соединений этого класса. Интенсивность люминесценции заявленных хемосенсоров в присутствии аналитов увеличивается в 5-70 раз, что дает существенное улучшение характеристик по сравнению с соединениями европия(III), предложенными в прототипе.
Полученные люминесцентные хемосенсорные соединения возможно использовать для мониторинга окружающей среды на производствах, связанных с получением и переработкой аммиака и аминов. Для этого вручную, с помощью печати или 3D-печати на основу из стекла или бумаги в виде метки наносят раствор карбоксилатодибензоилметаната европия(III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O в концентрации 0,1-10,0 масс. % в подходящем полимере, предпочтительно 1-6 масс. %. При концентрации менее 1 мас.% при освещении УФ-светом нанесенная метка не для всех заявленных комплексов европия(III) светится с достаточной для визуального наблюдения яркостью, а в количестве более 6 масс. % ухудшается растворимость в полимере.
В качестве полимерного материала используют полиэтилен, полиметилметакрилат, метилметакрилат, полистирол, в предпочтительном варианте осуществления применяют полиэтилен. При этом растворитель для приготовления люминесцентного хемосенсора выбирают из диоксана или хлороформа.
Метку заявляемого хемосенсора любой геометрии, предпочтительно в форме круга, располагают в центре основы из стекла или бумаги. При этом основу, за исключением места расположения метки, возможно предварительно окрасить в цвет, соответствующий цвету люминесценции карбоксилатодибензоилметаната европия(III) в комплексе с аналитом при облучении светом с длиной волны λ=365 нм. Датчик с хемосенсором из карбоксилатодибензоилметаната европия(III) на подходящей основе располагают в производственных помещениях или изолированных боксах, в которых требуется экспресс-оценка присутствия паров аммиака и/или аминов. Присутствие аналитов визуализируют путем освещения источниками УФ-излучения, а именно портативным светодиодным УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм. При наличии аммиака и аминов метка хемосенсора из карбоксилатодибензоилметаната европия(III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O во время облучения УФ фонариком окрашивается в ярко-красный цвет, видимый невооруженным глазом. При наличии окраски на основе можно, в случае совпадения цвета метки и рисунка, достоверно констатировать наличие паров аммиака и аминов.
Заявленные хемосенсоры проявляют высокую фотостабильность - их люминесцентные свойства сохраняются в течение длительного времени, не менее 5 лет.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
Исходный раствор полиметилметакрилата для получения полимерной матрицы готовили растворением 5 г полиметилметакрилата в 50 мл хлороформа. Полимерную композицию, содержащую 1 масс. % карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом валериановой кислоты готовили растворением 0,01 г комплекса в 10 мл исходного раствора полимера. Затем смесь перемешивали, наносили на стеклянную поверхность и сушили в эксикаторе над силикагелем до получения пленки. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 1,89 и 3,95 раза, соответственно, что сопровождалось люминесцентной окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 2.
Исходный раствор полиметилметакрилата для получения полимерной матрицы готовили растворением 5 г полиметилметакрилата в 100 мл диоксана. Полимерную композицию, содержащую 1 масс. % карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом валериановой кислоты готовили растворением 0,005 г комплекса в 10 мл исходного раствора полимера. Пленку на бумажной основе получали аналогичным способом, описанном в примере 1. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 10,4 и 6,5 раза, соответственно, и сопровождалось яркой интенсивной окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 3.
Исходный раствор полиметилметакрилата для получения полимерной матрицы готовили растворением 5 г полиметилметакрилата в 100 мл диоксана. Для получения хемосенсорного материала ввели 0,14 мл раствора карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом акриловой кислоты в диоксане (исходная концентрация комплексного соединения =10-2 моль/л), при этом концентрация хемосенсора составила 1%. Пленку получали способом, описанном в примере 1. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 35,1 и 5,7 раза, соответственно, и сопровождалось яркой интенсивной окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 4.
Навеску 0,01 г порошка карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом валериановой кислоты смешивали с 10 г порошка полиэтилена для получения концентрации хемосенсора в полимерной композиции равной 0,1 масс. %. Затем композицию расплавляли при перемешивании, формировали диск и охлаждали при комнатных условиях. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 25,1 и 23 раза, соответственно, и сопровождалось яркой интенсивной окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм. При концентрациях аммиака 30 и 200 ppm прирост интенсивности составил 10% и 20%, соответственно, и сопровождалось окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 5.
Навеску 0,01 г порошка карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом капроновой кислоты вводили в расплав 1,0 г полиэтилена для получения концентрации хемосенсора в полимерной композиции равной 1 масс. %. Затем композицию расплавляли при перемешивании, формировали диск и охлаждали при комнатных условиях. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 67,8 и 42,3 раза, соответственно, и сопровождалось яркой интенсивной окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм. При концентрациях аммиака 30 и 300 ppm прирост интенсивности составил 20% и 90%, соответственно, и сопровождалось окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 6.
Исходный раствор полистирола для получения полимерной матрицы готовили растворением 5 г полистирола в 50 мл хлороформа. Полимерную композицию, содержащую 1 масс. % карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом каприловой кислоты готовили растворением 0,001 г комплекса в 1,0 мл исходного раствора полимера. Пленку получали способом, описанном в примере 1. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 2,2 и 6,1 раза, соответственно, что сопровождалось слабой окраской при облучении хемосенсора УФ фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм.
Пример 7
Исходный раствор полистирола для получения полимерной матрицы готовили растворением 5 г полистирола в 50 мл хлороформа. Полимерную композицию, содержащую 1 масс. % карбоксилатодибензоилметаната европия(III) с анионом капроновой кислоты готовили растворением 0,001 г комплекса в 1,0 мл исходного раствора полимера. Пленку получали способом, описанном в примере 1. В присутствии насыщенных паров аммиака и диметиламина увеличение интенсивности люминесценции составило 4,9 и 14,5 раза, соответственно.

Claims (5)

1. Люминесцентный хемосенсор на аммиак и амины на основе комплексов европия(III), отличающийся тем, что содержит соединения класса карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) состава Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O, где Dbm - дибензоилметанат-ион, Acid - анион карбоновой кислоты: муравьиной, уксусной, пропионовой, валериановой, капроновой, каприловой, акриловой, метакриловой, трифторуксусной, коричной, α-цианкоричной, β-пиперонилакриловой, n=0-1.
2. Люминесцентный хемосенсор по п. 1, характеризующийся тем, что для определения аммиака и аминов в стандартных условиях комплекс европия(III) выбирают из ряда карбоксилатодибензоилметанатов европия(III) общей формулы Eu(Dbm)2Acid⋅nH2O, содержащих акриловую, валериановую, капроновую, каприловую кислоты.
3. Полимерная композиция для определения аммиака и аминов, состоящая из люминесцентного хемосенсора по п.2 в концентрации 1-10 мас. % в полимере из ряда полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, метилметакрилат, при этом растворитель для приготовления люминесцентного хемосенсора выбирают из диоксана или хлороформа.
4. Датчик для определения аммиака и аминов на основе полимерной композиции по п.3 , нанесенной на основу из стекла или бумаги.
5. Способ регистрации присутствия паров аммиака и аминов, заключающийся в освещении датчика по п. 4 портативным светодиодным фонариком с рабочей длиной волны λ=365 нм и визуализации ярко-красного свечения.
RU2019143832A 2019-12-23 2019-12-23 Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов RU2734499C9 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143832A RU2734499C9 (ru) 2019-12-23 2019-12-23 Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019143832A RU2734499C9 (ru) 2019-12-23 2019-12-23 Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2734499C1 RU2734499C1 (ru) 2020-10-19
RU2734499C9 true RU2734499C9 (ru) 2020-12-01

Family

ID=72940384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019143832A RU2734499C9 (ru) 2019-12-23 2019-12-23 Хемосенсоры на основе карбоксилатодибензоилметанатов европия(iii) для определения аммиака и аминов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734499C9 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812665C1 (ru) * 2023-07-27 2024-01-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Хемосенсор для определения аммиака, метиламина и диметиламина в атмосфере воздуха

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626066C1 (ru) * 2016-03-11 2017-07-21 ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Способ анализа концентрации аналита и оптический хемосенсор
WO2018210272A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 The Hong Kong University Of Science And Technology Aie-active chemo sensors for amine detection and related food-safety monitoring

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2626066C1 (ru) * 2016-03-11 2017-07-21 ФАНО России Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Способ анализа концентрации аналита и оптический хемосенсор
WO2018210272A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 The Hong Kong University Of Science And Technology Aie-active chemo sensors for amine detection and related food-safety monitoring

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIROCHNIK ET AL., Europium(III) tris-dibenzoylmethanate as an efficient chemosensor for detection of ammonia, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2016, v.155, pp. 11-15. PETROCHENKOVA N.V. ET AL., Luminescent amine sensor based on europium(III) chelate, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 2018, v. 200, p.p. 70-75. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812665C1 (ru) * 2023-07-27 2024-01-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Хемосенсор для определения аммиака, метиламина и диметиламина в атмосфере воздуха

Also Published As

Publication number Publication date
RU2734499C1 (ru) 2020-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9994569B2 (en) Chromophores for the detection of volatile organic compounds
Feng et al. Terbium-based metal-organic frameworks: Highly selective and fast respond sensor for styrene detection and construction of molecular logic gate
Zhang et al. Rapid and facile ratiometric detection of an anthrax biomarker by regulating energy transfer process in bio-metal-organic framework
Zhang et al. An RGH–MOF as a naked eye colorimetric fluorescent sensor for picric acid recognition
Li et al. New lanthanide ternary complex system in electrospun nanofibers: Assembly, physico-chemical property and sensor application
Ma et al. AIE-active bis-cyanostilbene-based organogels for quantitative fluorescence sensing of CO 2 based on molecular recognition principles
Hofmann et al. Protein-templated gold nanoclusters sequestered within sol–gel thin films for the selective and ratiometric luminescence recognition of Hg 2+
Preininger et al. Ammonia fluorosensors based on reversible lactonization of polymer-entrapped rhodamine dyes, and the effects of plasticizers
Wolfbeis et al. Set of luminescence decay time based chemical sensors for clinical applications
Zhang et al. Dicyanovinyl-based fluorescent sensors for dual mechanism amine sensing
Nishiyabu et al. Dansyl-containing boronate hydrogel film as fluorescent chemosensor of copper ions in water
TW201619606A (zh) 用於羰基之偵測及定量之方法及裝置
Xie et al. A polylysine-based fluorescent probe for sulfite anion detection in aqueous media via analyte-induced charge generation and complexation
CN1144559A (zh) 用于检测离子的光学传感器
Nakamura et al. Optical sensor for carbon dioxide combining colorimetric change of a pH indicator and a reference luminescent dye
Zhang et al. Biodegradable film enabling visible light excitation of Hexanuclear Europium (Ⅲ) complex for various applications
Ganjali et al. Selective recognition of Ni2+ ion based on fluorescence enhancement chemosensor
CN104837847A (zh) 用于选择性检测水中的亚硝酸根离子的新型氮杂bodipy化合物及其制备方法
Niu et al. Time-gated fluorescence sensor for trace water content determination in organic solvents based on covalently immobilized europium ternary complex
WO2021000467A1 (zh) 一种用于异氰酸酯类物质检测的荧光化合物及制备方法与其作为试纸型检测探针的应用
Weng et al. Novel multi-component photofunctional nanohybrids for ratio-dependent oxygen sensing
CN106518763B (zh) 一种选择性比率式检测氰根离子的荧光探针及其合成方法与应用
Ghosh et al. Ultrafast and nanomolar level detection of H 2 S in aqueous medium using a functionalized UiO-66 metal–organic framework based fluorescent chemosensor
Wang et al. A Selective Fluorescent Probe for Ferric Ion Based on Rhodamine 6G.
Sun et al. Visual sensing of formaldehyde via a solution-to-gel transition with cholesteryl naphthalimide-based derivatives

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL 29-2020 FOR INID CODE(S) (54)

TH4A Reissue of patent specification