Полимерные наноструктуры с высокоселективными связывающими центрами для определения органических соединений в газовых и жидких средах

Краткое описание выполненных работ:
1. Проведен анализ научно-технической литературы в том числе:
- основные методы и подходы, используемые при получении высокоселективных наноструктурированных сорбентов (полимеры с молекулярными отпечатками аналитов, сорбентов на основе кремнезема и мицеллярные сорбенты);
- методы получения наночастиц со сшитой полимерной матрицей, содержащей различные функциональные группы, хромофорные группировки, отпечатки аналитов;
- методы получения сенсорных слоев.
2. Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
3. Выбрано и обосновано принятое направление исследований и способов решения поставленных задач. Сопоставлены ожидаемые показатели новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов.
4. Проведено исследование гетерофазной сополимеризации стирола и метилметакрилата с диметакрилатом этиленгликоля и дивинилбензолом в присутствии функциональных и люминофор-содержащих сомономеров, а также циклодекстринов, получены монодисперсные полимерные частицы.
5. Изучена поверхностная модификация монодисперсных полимерных наносфер люминофорами после окончания синтеза.
6. Проведены подготовительные экспериментальные работы по выбору сенсорных красителей по критерию отклика на токсичные аналиты.
7. Проведены подготовительные работы по получению сенсорных слоев и изучению их свойств.
8. Разработаны методы синтеза полимеров с молекулярными отпечатками (ПМО) на основе акриловых кислот, акриламида и 4-винилпиридина, а также способы количественного удаления целевых молекул из ПМО.
9. Разработаны методы синтеза полимерных золь-гель материалов на основе оксида кремния, содержащих центры молекулярного распознавания (нановключения оксида титана, аминогрупп и ферментов).
10. Разработана общая методика проведения исследований синтезированных высокоселективных наноструктурированных сорбентов с целью получения новых материалов с заранее заданными сорбционными свойствами.

Краткое описание выполненных работ:
1. Проведено исследование процесса гетерофазной полимеризации функциональных и люминофор-содержащих сомономеров в присутствии целевых аналитов с целью получения монодисперсных полимерных частиц с отпечатками аналитов в поверхностном слое.
2. Сформированы трехмерно упорядоченные пленочные структуры на основе функциональных наночастиц, содержащих люминофоры в поверхностном слое, и изучены их спектральные характеристики.
3. Исследовано влияния растворителей на чувствительность ПМО к различным аналитам.
4. Исследовано влияние условий синтеза сорбентов на их сорбционные свойства.
5. Оптимизированы условия синтеза и разработана лабораторная технология изготовления наноструктурированных сорбентов.
6. Изготовлены лабораторные образцы наноструктурированных сорбентов (полимеры с молекулярными отпечатками аналитов, сорбенты на основе кремнезема и мицеллярные сорбенты).

Проведена наработка лабораторных образцов наносфер с ПМО отпечатками методом гетерофазной полимеризации для проведения анализа их состава, молекулярных, сорбционных и поверхностных характеристик. Исследованы поверхностные характеристики сшитых полимерных наносфер с отпечатками аналитов, люминофорами и/или циклодекстрином в поверхностном слое.

Оптимизированы процессы гетерофазной полимеризации и последующей поверхностной модификации полимерных наносфер с отпечатками аналитов (низшие спирты, ацетон, бензол, толуол) в поверхностном слое и создания на их основе жидких дисперсных систем для нанесения слоев. Изготовлены экспериментальные образцы сенсорных материалов на основе наноразмерных частиц ПМО и проведены их исследования.