Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка материалов для создания сенсорных элементов устройств оптического контроля химических веществ.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2039
Организация
ЦФ РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 11 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка принципов создания материалов для хемосенсорных элементов на основе органических рецепторных структур, позволяющих количественно определять наличие токсичных органических и неорганических веществ в жидких и газообразных средах, в том числе на основе оптического контроля

Этапы проекта

1
09.11.2005 - 08.12.2005
Cинтезирован:
- акридиновый краситель диметилзамещенный 9-дитолиламиноакридин и изучены его спектры флуоресценции в растворителях с различной полярностью.
- два новых молекулярных пинцета – бисстириловые красители ряда пиридина, содержащие два фрагмента 18-краун-6-эфира и пара- или мета-ксилильный спейсер.
- серия новых диаммонийных акцепторных солей – аналогов виологена.
- формильного производного фенилдитиаазакраун-соединения и синтезированы на его основе стириловые красители ряда бензотиазола, содержащие фрагмент фенилдитиаазакраун-соединения и этильный или сульфобутильный N-заместитель в гетероиклическом остатке.

Разработан удобный метод получения краунсодержащих гетарилфенилэтиленов шестичленных гетероциклических оснований, содержащих один или два атома азота в цикле и метильную группу в положении 2 и(или) 4. На предварительном этапе работы получены и исследованы лабораторные образцы полимерных плёнок с иммобилизованными краунсодержащими стириловым и бутадиенильным красителями и их комплексы с катионами металлов.
- ряд полиаминных флуоресцентных хемосенсоров на основе производных антрацена содержащих в положении 9 аминные фрагменты обладающие лигандными свойствами.

Разработаны:
- пластифицированные поли(винилхлоридные) пленки, содержащие нейтральный ионофор, анионный краситель и тетрафенилборат натрия, растворенные в диоктиловом эфире себациновой кислоты, на стеклянной подложке.
Развернуть
2
01.01.2006 - 31.03.2006
• Разработаны методики синтеза оптических молекулярных сенсоров
(ОМС) и полимерных подложек для них.
• Проведены квантово-химические расчеты структуры молекулярных
сенсоров и относительной стабильности их комплексов.
Отработаны методики получения тонких полимерных пленок с помощью спин-коатинга и нанесения двумерных микроматриц из раствора. Изучена зависимость интенсивности флуоресценции пленок от числа нанесенных слоев и вязкости исходного полимерного раствора.
• Изучены спектрально-люминесцентные свойства и термодинамические
характеристики ОМС, обнаружены высокоселективные и эффективные
флуоресцентные хемосенсоры на катионы цинка. Показана возможность
использования некоторых диаминов для определения катионов ртути за
счет существенного тушения флуоресценции исходных хемосенсоров.
• Показана принципиальная возможность детектирования летучих
ароматических углеводородов из газовой фазы с использованием
порошкообразных циклодекстринов, обладающих развитой
поверхностью. Изготовлены лабораторные образцы гелей ПАА с
введенными туда молекулами -циклодекстрина.
• Разработана методика измерения оптического поглощения
хемо сен сорными элементами. Показано, что наиболее эффективным
способом измерения поглощения является использование
микроденситометрических сканирующих устройств, управляемых от
компьютера и работающих в режиме измерения коэффициента
пропускания.
• Предложена система для исследования спектров флуоресценции
хемосенсоров с использованием универсальных автоматизированных
спектрометров и спектрофлуориметров. Разработана методика измерения
интенсивности флуоресценции хемосенсорных элементов 2 О матриц с
помощью сканирующего люминесцентного микроскопа.
* Подготовлены практические рекомендации по целенаправленному
отбору ОМС для создания оптически прозрачных нанокомпозитных
полимерных материалов для оптических хемосенсоров.
* Составлен промежуточный отчет
Развернуть
3
01.04.2006 - 30.09.2006
1. Разработаны методы синтеза трех новых типов селективных ОМС на неорганические, в том числе на ионы тяжелых металлов на основе красителей и люминофоров, содержащих ароматические или азотсодержащие гетероциклические остатки.
2. Исследованы спектральные, люминесцентные и фотохимические свойства ОМС основе красителей и люминофоров, содержащих ароматические или азотсодержащие гетероциклические остатки, и их комплексов с катионами металлов и аммония. Подготовлены практические рекомендации для целенаправленного отбора ОМС для создания НКМ для оптических хемосенсоров.
3. Осуществлен синтез производных антрацена и исследованы их флуоресцентные и комплексообразующие свойства по отношению к ионам переходных и тяжелых металлов.
4. Осуществлен синтез и исследованы физико-химические характеристики широкого спектра полимеров для выбора полимерной основы НКМ в соответствии с условиями эксплуатации сенсорных пленок, получены полимерные пленки и водные дисперсии полимеров с иммобилизованными одним или несколькими типами новых молекулярных сенсоров.
5. Исследованы спектральные, люминесцентные и фотохимические свойства отобранных ОМС и их комплексов с катионами металлов и небольшими органическими молекулами в полимерной матрице.
6. Разработана методология контролируемого получения упорядоченных ансамблей пленочных элементов заданного размера для создания мультисенсорных систем на основе НКМ с использованием микроробота Affymetrix 417 Arrayer. Сформулированы принципы создания чипов для детектирования нескольких соединений одновременно.
Развернуть
4
01.10.2006 - 31.10.2006
1. Разработаны и изготовлены опытные лабораторные образцы НКМ на основе ОМС для оптических хемосенсоров для количественного определения в среде органических и неорганических веществ на примере токсичных органических соединений и ионов тяжелых металлов.
2. Обобщены результаты предыдущих этапов работ.
3. Проведены дополнительные исследования, в том числе патентные.
4. Оценена возможность создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР.
5. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции.
6. Составлен и оформлен итоговый научный отчет.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2015 - 2017, 28 мес.
Бюджетные средства
5,97 млн
Организация
ИНЭОС РАН
профинансировано
Тема
Разработка материалов для создания сенсорных элементов устройств оптического контроля химических веществ
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка высокочувствительных сенсорных материалов и малогабаритных оптических сенсорных устройств для детектирования фумигантов с участием научных организаций Нидерландов.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 16 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание нанокомпозитных материалов для оптических хемосенсоров
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка высокочувствительных оптических наносенсорных систем и методов качественного и количественного экспресс-анализа веществ и микроорганизмов в окружающей среде, маркеров заболеваний в биологических жидкостях
Продолжительность работ
2017 - 2019, 26 мес.
Бюджетные средства
69 млн
Количество заявок
13
Тема
Разработка принципов создания гибких солнечных элементов на основе композитных материалов, включающих оптически активные полимеры и неорганические наночастицы.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
3