Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка «интеллектуальных» органических и гибридных наноструктурированных пленок.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2029
Организация
ИФХЭ РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 12 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка методов самосборки функциональных наноструктурированных пленок (наноструктурированные сенсорные чипы) для высокоселективного распознавания и иммобилизации биологически важных объектов с аналитическими характеристиками, превосходящими соответствующие показатели коммерческих аналогов и перекрывающими диапазоны значений определяемых физиологических параметров.

Этапы проекта

1
03.10.2005 - 08.12.2005
Рассмотрены три ключевые задачи: выбор аналитов (субстратов), актуальность определения которых диктуется проблемами обеспечения безопасности развития современного общества; выбор и синтез соединений, способных с максимальной эффективностью распознавать эти аналиты, и разработка подходов к получению из них наноструктурированных композитных пленок с заданной организацией, обеспечивающей качественно новые аналитические возможности сенсоров.
Разработаны синтетические подходы, позволяющие получать ранее не описанные «строительные блоки» - краунзамещенные фталоцианинаты металлов моно-, двух- и трехпалубного строения. Выявлен ряд особенностей координационной химии лантанидов с тетра-15-краун-5-фталоцианином.
Разработан высокоэффективный метод синтеза бис-аксиально-координированных тетра-15-краун-5-фталоцианинатов рутения с N-донорными лигандами.
Получены полимерные комплексы рутения(II) с тетра-15-краун-5-фталоцианином, связанные мостиковыми лигандами.
Синтезированы гибкие макроциклические дифильные лиганды.
Получен ряд новых ранее недоступных соединений, содержащих амидный фрагмент, на основе п-трет-бутилтиакаликсарена в конформациях конус, частичный конус и 1,2-альтернат.
  С высокими выходами синтезирован ряд новых тетразамещенных иакаликсаренов - перспективных рецепторов на катионы.
Изучена самосборка тетракраунфталоцианинового лиганда на поверхности воды и водных растворов катионов щелочных металлов.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
Изучены закономерности катион-индуцированной супрамолекулярной сборки синтезированных на первом этапе строительных блоков краунсодержащих макроциклических соединений в растворах. Впервые из сверхразбавленных растворов (С ≈ 10-6М) краун-фталоцианинового лиганда получены монослои Ленгмюра, в которых плоскости молекул ориентированы параллельно поверхности субфазы, а вещество в монослое находится в мономерном состоянии. Обнаружено, что при концентрации формирующего раствора выше 2,5х10-6М происходит агрегация молекул лиганда.Впервые проведено формирование высокостабильных электрохимически активных композитных ПЛБ на основе полимерного краун-фталоцианината рутения, иммобилизованного в двумерной сетчатой эпоксидной матрице. Показано, что в отличие от мономера иммобилизованный полимер не вымывается из матрицы растворителем и сохраняет свою электрохимическую активность, которая практически не изменяется при многократном циклировании потенциала.
На поверхности водных субфаз впервые получены истинные монослои трехпалубного краунфталоцианината гадолиния. Выявлено наличие в рабочей области потенциалов трех стабильных состояний краун-фталоцианинатов в пленках Ленгмюра-Блоджетт. Методом циклической вольтамперометрии реализованы переключения между ними и методами оптической спектроскопии и поверхностного плазмонного резонанса продемонстрированы возможности регистрации этих состояний, т.е. осуществления контролируемого переключения физических и химических функций этих супрамолекулярных систем.
Осуществлен синтез дифильного производного бис-циклена (Zn(II)-БЦ) и сформированы организованные активные матрицы Zn(II)-БЦ с высокой поверхностной концентрацией функциональных молекул. Методом спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса изучена саморганизация нуклеотидов на активных матрицах Zn(II)-БЦ. Путем самосборки нуклеотидов группы аденина и урацила на активных матрицах Zn(II)-БЦ получены нуклеотидные матрицы второго и третьего поколений.
Рассмотрены основные технологические приемы самосборки ультратонких организованных пленок как функциональных чувствительных элементов сенсоров. Разработанные потенциометрические и амперометрические сенсоры по аналитическим характеристикам определения ионов серебра не уступают лучшим зарубежным аналогам.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96 СРППП. Патентные исследования. Проведен анализ эффективности функционирования сенсоров - получены концентрационные зависимости различных аналитических характеристик. Проведена оптимизация методов регистрации специфического аналитического отклика применительно к наноструктурированным пленкам. Разработаны алгоритмы оценки кросс-селективности сенсоров. Получены количественные характеристики связи между параметрами взаимодействия «хозяин-гость» в модельных гомогенных условиях и аналитическими характеристиками сенсоров на их основе. Сформированы батареи сенсоров единого формата изготовления и измерения сигнала для многокомпонентного анализа объектов контроля. Проведена апробация алгоритмов многопараметровой математической дискриминации сигнала батареи сенсоров. Изготовлены лабораторные образцы сенсоров и проведены их испытания в растворах различных аналитов. Сформулированы основные технические требования для ТЗ на ОКР (производство сенсоров)
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
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Организация
ИНХС РАН
профинансировано
Тема
Разработка «интеллектуальных» органических и гибридных наноструктурированных пленок
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование и разработка методов получения упорядоченных наноструктурированных пленок, основанных на процессах самосборки ансамблей коллоидных наночастиц и наноструктур
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
5
Тема
Создание метрологического комплекса и нормативно-методической базы для обеспечения единства измерений локальных 3D параметров поверхности в нанометровом диапазоне
Продолжительность работ
2008 - 2010, 27 мес.
Бюджетные средства
55 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка программно-аппаратного комплекса распознавания и оценки дорожной ситуации для бортовых интеллектуальных систем автомобильной безопасности.
Продолжительность работ
2014 - 2016, 26 мес.
Бюджетные средства
38,7 млн
Количество заявок
0
Тема
«Компьютерное моделирование, виртуальные разработка и функциональное тестирование гетеро- или гибридных наноструктурированных элементов для использования в «умных» и интегрированных системах, органических светодиодах, фотовольтаике, а также других приложениях, связанных с энергосбережением».
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Количество заявок
6