Сорбционные свойства модификаторов пьезокварцевых резонаторов на основе 3d-элементов

Аннотация

Переходные металлы являются комплексообразователями, следовательно, их введение в модификаторы сенсоров может повысить селективность покрытий. Методом пьезокварцевого микровзвешивания изучены сорбционные характеристики пленок на основе малорастворимых фосфатов 3d-элементов (марганца (II), железа (II и III), никеля, меди, цинка, хрома) и покрытий, содержащих малорастворимые соли двухвалентного железа (гидроксид, фторид, карбонат, сульфид, фосфат). Соли получали непосредственно перед анализом, в качестве пленкообразователя применяли пчелиный клей. Наиболее эффективным способом формирования пленок признан метод погружения сенсоров в суспензию пленкообразователя и малорастворимой соли, однородность которой поддерживали при помощи ультразвуковой ванны. Сорбционные свойства сформированных покрытий пьезокварцевых резонаторов оценивали по площадям под кинетической кривой сорбции и максимальному значению падения частоты колебания сенсора при анализе равновесной газовой фазы, отобранной над чистыми веществами (вода, фенол, изопропанол, изобутанол, уксусная кислота, хлороформ, бензол, толуол, ацетон, этилацетат, аммиак, диэтиламин, триэтиламин, третбутиламин, бензиламин). Рассчитаны идентификационные параметры Aij, минимаксные значения которых позволяют определять присутствие в смеси паров индивидуальных веществ. Полученые результаты показывают, что применение в качестве модификаторов пьезокварцевых резонаторов фосфатов разных 3d-элементов эффективнее, чем использование различных солей одного элемента. Недостатком предлагаемых модификаторов является образование устойчивых в течение некоторого времени комплексов с аминами (аммиаком). Десорбция этих аналитов с пленок происходит медленно, определяется прочностью образовавшихся комплексов и занимает от 2 до 60 часов. Однако массив из семи сенсоров, модифицированных фосфатами переходных металлов IV группы позволяет идентифицировать в смеси пары кислород- и азотсодержащих соединений, в том числе раздельно определять аммиак, диэтил- и триэтиламины.