Обобщение теории отклика полимерных оптохимических сенсоров с вовлечением межфазного электрического потенциала как универсального инструмента контроля сенсорных свойств

Проект: исполнение гранта/договораисполнение гранта/договора в целом

описание

Основная задача проекта и подходы к ее решению: теоретическая разработка количественной связи между составом ионоселективных сенсоров, межфазным электрическим потенциалом на границе раствор/сенсор и аналитическими характеристиками сенсоров — являются принципиально новыми и до сих пор не разрабатывались в научной литературе. Вообще, сама предлагаемая концепция: управление оптическими сенсорными свойствами посредством направленного воздействия на электрохимическую составляющую происходящих процессов, представляется фундаментально свежей и имеет прорывной характер в области химических сенсоров.
Достижимость поставленной цели будет обеспечена получением в ходе выполнения проекта ряда результатов, являющихся концептуально новыми как в теоретическом, так и в экспериментальном плане:
1) будут получены и экспериментально проверены аналитические выражения, связывающие сенсорный отклик оптодов с межфазным электрическим потенциалом на границе сенсор/раствор, при этом впервые электрический потенциал будет вовлечён в рассмотрение отклика объёмных оптодов;
2) впервые будут количественно сформулированы и экспериментально подтверждены условия независимости межфазного потенциала на границе полимерная фаза/раствор от состава контактирующего водного раствора, а также ограничения предложенного подхода;
3) будут впервые количественно сформулированы условия (состав сенсорной фазы) и определены ограничения (состав водной фазы) для создания оптических датчиков индивидуальной ионной активности;
4) в практическом плане, впервые будет создан ряд аналитически востребованных объектов, ключевым образом расширяющих область применения оптодов: оптические датчики индивидуальной ионной активности, стандарты для цифрового анализа цвета, а также электроды сравнения без жидкостного соединения, с заданным априори межфазным потенциалом и известными заранее свойствами;
5) будут заложены теоретические и экспериментальные предпосылки к применению оптодов для разрешенной по времени визуализации градиентов электрического поля у интересующих объектов за счет использования зависимости оптический сигнал—электрический потенциал: данный результат может стать заделом для развития самостоятельного аналитического метода.
Короткий заголовокАспиранты
АббревиатураRFBR_ASP_2019
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания1/10/1930/09/21

Ключевые слова

  • межфазный потенциал
  • межфазная граница
  • ионный обмен
  • полимерные пластифицированные мембраны
  • ионоселективные сенсоры
  • оптоды
  • липофильность
  • хромоионофоры
  • цифровой анализ цвета
  • численное моделирование
  • связь «состав-свойства»
  • индивидуальная ионная активность
  • гальванический элемент с переносом
  • стандарт цвета
  • визуализация электрического поля