Сорбция полиароматических соединений рецепторными покрытиями пьезокварцевых сенсоров и ее аналитическое применение в мультисенсорных системах

• Автор: Милованов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 145 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

I. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МОНИТОРШ1ГА

ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

I. 1. Современные способы определения полиароматических

соединений в объектах окружающей среды.

I. 2. Применение пьезокварцевых сенсоров в анализе

органических веществ в воздухе.

II. ОБЪЕКТЫ, РИБОРЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

II. 1. Характеристика объектов исследования,

полимеров, химических реагентов

II. 2. Установка для исследования
сорбционной активности покрытий
II. 3. Методики исследования сорбционной способности
тонкопленочных покрытий и калибровки пьезосенсоров.
III. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ АДСОРБЦИИ НАФТАЛИНА,
АНТРАЦЕНА, 2НАФТОЛА, 2,3ДИГИДРОКСИНАФ ГАЛИНА
И 1 НАФТИЛАМИНА ПОКРЫТИЯМИ СЕНСОРОВ
III. 1. Адсорбция нафталина на тонкопленочных
полимерных покрытиях
III. 2. Адсорбция антрацена тонкопленочными
полимерными покрытиями ИКС
1. 3. Адсорбция 2иафтола, 2,3дигидроксинафталина и 1нафтиламина на тонкопленочных полимерных
покрытиях.
III. 4. Влияние полярных групп заместителей в молекуле
нафталина на парамегры адсорбции
III. 5. Зависимость аналитического отклика ЖС
от природы и состава рецепторных покрытий.
IV. ПРИМЕНЕНИЕ ПЬЕЗОКВАРЦЕВЫХ
СЕНСОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТРАЦЕНА, НАФТАЛИНА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ В ВОЗДУХЕ
IV. 1. Определение индивидуальных ПАС
IV. 2. Методики селективного определения ПАС сенсорами,
модифицированными композициями, содержащими
специфические реагенты
IV. 3. Мультисенсорные системы. Применение искусственных
нейронных сетей для обработки сигналов сенсоров.
ЛИТЕРАТУРА


Низкие значения ПДК, вследствие высокой канцерогенной активности, близкие физикохимические свойства требуют высокоточных, чувствительных, селективных методик детектирования ПАС в объектах окружающей среды 7. ЕРА Агентство по охране окружающей среды, США рекомендовано определение приоритетных полиароматических углеводородов, которые формируют фоновое содержание НАС в атмосферном воздухе нафталина, аценафтилена, аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена, флуорантена, пирена, хризена, тетрафена и др. Таблица 1. Предельно допустимые концентрации и токсичность НАС 3 5. При вдыхании насыщ. Большое внимание уделяется отбору проб исследуемых объектов. Предпочтение отдается способам, совмещающим пробоотбор с предварительным концентрированием. Для круглосуточного отбора проб 8, 9 рекомендуется метод сорбционного концентрирования из газового потока на твердых сорбентах, помещенных в патроны, заполненные полиуретаном , Тенаксом , ионообменными смолами типа X2 2. Возможность нахождения II в воздухе как в виде паров, так и в форме аэрозолей создает дополнительные трудности, требуя одновременного применения фильтров и сорбентов. Концентрирование аэрозолей, содержащих ПАС, осуществляют на фильтрах с определенным диаметром пор АФАХА, ФПП из тонких волокон поливинилхлорида, Ватман,I, стеклотканных фильтрах, импрегнированных различными сорбентами , , которые задерживают частицы диаметром только 0,1 0,2 мкм. Летучие НАС из воздуха хемосорбируют на адсорбентах типа циклодекстрина за счет образования комплексов включения , дисках Отроге с возможностью детектирования ПАС на уровне . При выборе способа концентрирования должен быть учтен метод последующего определения. Например, в работе для детектирования после термической десорбции непосредственно в газовом хроматографе ПАС концентрируют на кварцевой нити, покрытой полимерной жидкой фазой и помещенной внутри микрошприца. Необходимо учитывать, что сложные процессы пробоподготовки и пробоотбора удлиняют и усложняют анализ. Комбинированные методы пробоотбора и концентрирования не только увеличивают трудоемкость анализа, но и снижают его точность. Поэтому более предпочтительны гибридные способы определения ПАС непосредственно на сорбентах после концентрирования. Сорбция ПАС из жидкостей представляет собой обычно многостадийный процесс, при этом используют сорбенты сложного состава. Часто отбор проб выполняют на металлических волокнах, покрытых силикагелевыми адсорбентами, модифицированными мономерными и полимерными углеводородными радикалами с различным числом Сатомов и фенильными группами , стекловолокнах, пропитанных диметилсилоксаном , АшЬегсИгот смолы типа ХАП, ЕпСгот, макропористых сополимерах стирола с дивинилбензолом типа Полисорб, РЬЯР. Используя волокна, содержащие в своем составе сферические частицы этих сорбентов, концентрируют, а затем разделяют и определяют нафталин, антрацен, фенантрен и другие ПАС на уровне ПДК . Но наиболее часто выделение и концентрирование ПАС из жидкостей осуществляют с помощью сорбционных патронов. Лучшие характеристики показывают патроны, заполненные сверхсшитыми полистирольными сорбентами ЬсЬгоШ ЕЙ и Ршгаер Ноипе, с помощью которых полностью извлекают и кратно концентрируют ПАС, что позволяет проводить их определение на уровне пгл . В работе показано, что эффективность сорбции и концентрирования ПАС повышается при добавлении в пробу поверхностноактивных веществ. Введением в пробу катионного ПАВ Геомин и пропусканием через патрон с сорбентом силикагель С осуществляют одновременное извлечение и концентрирование аналитов из водной пробы. В последнее время в качестве сорбентов для одновременного пробоотбора из воздуха и воды и концентрирования ПАС применяют пенополиуретаны. Уникальность пенополиуретанов как сорбентов заключается в том, что они могут быть использованы в гибридных методах анализа. Например, для определения ПАС непосредственно на таблетке методом спектроскопии диффузионного отражения. Поэтому методы, сочетающие предварительное концентрирование на пенополиуретанах с последующим детектированием, перспективны для использования на практике, особенно при скрининге объектов окружающей среды .