Хіміки СПбДУ розробили високочутливий сенсор для виявлення ртуті в навколишньому середовищі

Хіміки Санкт-Петербурзького університету у співпраці з колегами з Університету ІТМО, Університету Ліверпуля (Великобританія) і Делфтського технічного університету (Нідерланди) розробили високочутливий сенсор для визначення ртуті. Розробка вчених відкриває доступ до нового класу сполук, які можуть застосовуватися для виявлення важких металів в навколишньому середовищі. Результати дослідження опубліковані в журналі Американського хімічного товариства Inorganic Chemistry.


Ртуть і її сполуки є надзвичайно токсичними і здатні викликати широке коло захворювань нервової системи, печінки, нирок, дихальних шляхів та інших органів. З'єднання ртуті здатні накопичуватися в організмі і призводити до серйозних хронічних отруєнь навіть при впливі малих кількостей ртуті протягом декількох років.


ВООЗ розглядає ртуть як одну з десяти основних хімічних речовин або груп хімічних речовин, що становлять значну проблему для громадської охорони здоров'я. Промислові підприємства, гірничодобувна промисловість і спалювання горючих копалин є джерелами забруднення природного середовища ртуттю; крім того, ртуть міститься в люмінесцентних лампах і медичних термометрах і при неправильній утилізації може потрапити в навколишнє середовище.

Тому завдання визначення в навколишньому середовищі вмісту ртуті, в тому числі і знаходиться у вкрай малій кількості, є вкрай важливим для підвищення якості життя.

Одним з найбільш чутливих методів кількісного аналізу в хімії є методи, засновані на вимірюванні люмінесценції - світності речовини під впливом зовнішнього випромінювання.

Висока чутливість люмінесцентних методів аналізу обумовлює їх особливу роль при якісному і кількісному визначенні мікропримісей у високочистих речовинах, в токсикології, при аналізі фармацевтичних препаратів.

При цьому одними з найбільш перспективних сенсорів, що застосовуються в даному методі, є люмінесціюючі металорганічні сполуки. Атом металу в складі цих сполук - зазвичай це атом платини або іридія - забезпечує ефективне світіння, а підбір структури органічного фрагмента дозволяє домогтися високої чутливості по відношенню до визначеної речовини.

Під час дослідження вчені синтезували шість нових типів люмінесціюючих комплексів іридію з діамінокарбеновими лігандами і проаналізували відгук їх випромінювання на наявність катіонів металів. Незважаючи на те, що всі з'єднання мають високоефективну люмінесценцію, випромінювання тільки одного типу комплексів зникає при додаванні з'єднань ртуті.


Це дозволяє використовувати даний комплекс в якості високочутливого сенсора на ртуть - межа виявлення токсину становить 0,04 мг/л, що на порядок більше ГДК ртуті в рибі і морепродуктах. На виявлення ртуті не впливає присутність сполук інших важких металів: міді, цинка, свинцю, кадмію, срібла та інших.

Розроблена методика, заснована на оптичному детектуванні, дозволяє протягом всього декількох хвилин в лабораторних умовах отримати інформацію про наявність і концентрацію сполук ртуті в рідинах.

Наукова група доцента СПбДУ кандидата хімічних наук Михайла Кинджалова вже кілька років займається розробкою матеріалів із заданими властивостями на основі комплексів металів платинової групи з ациклічними діамінокарбеновими лігандами.

"Традиційно такі комплекси використовуються в каталізі органічних реакцій, оскільки дозволяють проводити синтези фармацевтично важливих органічних сполук в екологічно безпечних умовах. Однак у галузі хімічного аналізу такі сполуки раніше не застосовувалися, тому відкриті вченими сенсорні властивості цього класу поклали основу новому класу сенсорів ", - зазначає Михайло Кинжалов.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND