В ИФХЭ РАН создали новую систему обнаружения опасной органики в водных средах

Специалисты Института физической химии и электрохимии (ИФХЭ) им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (РАН), при поддержке гранта Российского научного фонда, достигли значительного прорыва в области аналитической химии. Они разработали инновационную сенсорную систему, которая позволяет обнаруживать опасные органические соединения в водных средах, сообщается в пресс-службе Министерства обороны и науки Российской Федерации.

В лаборатории биоэлектрохимии ИФХЭ РАН был создан революционный тип сенсоров, способных определять органические соединения даже в экстремально низких концентрациях. Основной принцип работы данной технологии основан на окислении анализируемых веществ под воздействием света. Это окисление делает эти вещества «видимыми» для метода спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния — одного из самых чувствительных методов анализа, который позволяет фиксировать даже единичные молекулы.

Метод спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния является мощным инструментом, позволяющим получить детальное представление о колебаниях атомов, что делает его аналогом «отпечатка пальца» для веществ. Это значит, что с помощью баз данных можно точно определять анализируемое соединение. Однако существует ряд токсичных веществ, концентрация которых чрезвычайно низка и которые не поддаются традиционному анализу.

Как подчеркивают исследователи, именно они впервые предложили использовать окисление для изменения структуры этих соединений, что открывает новые горизонты для обнаружения сложных молекул. Для этого был создан уникальный чип-фотокатализатор, который с помощью света превращает молекулы кислорода из окружающей среды в высокоактивный окислитель — синглетный кислород. Водные пробы, обогащенные наночастицами серебра для усиления сигнала, сначала окисляются на поверхности чипа, а затем проходят анализ.

Чип представляет собой исключительно тонкую пленку толщиной всего 2 нанометра, состоящую из синтетического красителя — фталоцианината цинка, который отвечает за поглощение света и активацию кислорода. Оксид графена, входящий в состав чипа, способствует удержанию фталоцианина на поверхности и предотвращает его саморазрушение, поглощая излишки энергии. Благодаря этому запуск процесса окисления с помощью света позволяет избежать необходимости добавления соединений-активаторов, что существенно упрощает и ускоряет анализ.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что ученые из США нашли новый вид угрожающих людям инвазивных червей.