Проектная лаборатория прикладной химии и химического материаловедения: 2022 г. этап 2

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание

На втором этапе реализации проекта будет проведена разработка методов определения концентраций аналитов в водных растворах при помощи полученных темплатным электрохимическим осаждением активных материалов, а также электрокаталитических активных материалов на их основе. В качестве аналитов будут использованы ферроценметанол, ферроценкарбоновая кислота и их производные, полученые прививкой к аминокислотам и пептидам при помощи микроэлектродов. На данном наборе соединений станет возможным изучение режимов работы микроэлектродных и материалов. С практической точки зрения определение концентрации таких соединений, является важной задачей для медицинской диагностики. Для количественного определения соединений потребуется разработка методик съёмки циклических вольтамперограмм: потребуется подбор составов электролитов, диапазонов потенциалов, скоростей развертки, а также подбор оптимальной плотности микроэлектродов для каждого типа активного материала. В результате должны быть разработаны методики количественного вольтамперометрического определения аналитов. Далее для совместного определения аналитов будет разработан дизайн калибровки модели ПЛС, в соответствии с которым будут созданы калибровочные многокомпонентные смеси. На смесях будет проведена циклическая вольтамперометрия, данные которой послужат для калибровки моделей. Далее модели будут верифицированы на проверочном наборе смесей. Данный этап работы требуется для разработки метода совместного количественного определения соединений на основе различных активных материалов.

описание для неспециалистов

Проект направлен на создание методик электрохимического анализа соединений, которые классическими методами затруднительно определить в смеси.

основные результаты по проекту в целом

В случае успешной реализации проекта будет разработан подход к электрохимическому анализу соединений с различными коэффициентами диффузии

основные результаты по этапу (подробно)

Будут изучены вольтамперометрические кривые растворов ферроценметанола, ферроценкарбоновой кислоты и их производных, полученных прививкой к аминокислотам и пептидам, также будет изучена возможность определения электроактивных аминокислот: цистеин, ацетилцистеин и глутатион при помощи электродов, полученных при помощи литографических микроэлектродов и электродов на основе массивов иммобилизованных микрочастиц металлов на поверхности подложки, синтезированных темплатным электрохимическим методом с применением в качестве темплата перфорированных пленок ксерогелей.
Будут разработаны количественные вольтамперографические методы определения аналитов при помощи разработанных активных материалов.
Будет разработан метод количественного определения аналитов в смеси с применением нескольких типов активных материалов с обработкой аналитического сигнала при помощи метода проекции на латентные структуры.

основные результаты по этапу (кратко)

В результате проведенного исследования будут экспериментально получены вольтамперометрические кривые электроактивных дериватов аминокислот и олигопептидов, на основе полученных данных будет разработан метод совместного количественного определения соединений в смесях.

обоснование междисциплинарного подхода

Основополагающими направлениями науки и технологии данного проекта является химическая технология и химическое материаловедение, однако предлагаемые работы предполагают вовлечение специалистов разных специальностей, что позволит выработать комплексный подход к созданию композиционных функциональных материалов, обладающих требуемыми сенсорными свойствами, важными для дальнейшего практического применения результатов исследований. Таким образом, данное исследование не может быть отнесено строго к одной из областей науки, оно включает части относящиеся к химической технологии, химическому материаловедению, электрохимии, аналитической химии и другим, что указывает на междисциплинарность проекта.

обоснование межотраслевого подхода

Основополагающими направлениями науки и технологии данного проекта будут аналитическая химия, химическая технология и химическое материаловедение, однако предлагаемые работы предполагают вовлечение специалистов разных специальностей, что позволит выработать комплексный подход к решению поставленных задач. Таким образом, данное исследование не может быть отнесено строго к одной из отраслей науки и техники, что указывает на междисциплинарность проекта.
Короткий заголовокGZ-2022
АкронимNIR_GZ_2021 – 2
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания1/01/2231/12/22

Ключевые слова

  • Прикладная химия
  • химическое материаловедение
  • композиционные материалы
  • структурирование материалов
  • покрытия
  • электрохимические сенсоры
  • метод проекции на латентные структуры