Patent RU-149568-U1 (RU)
Title: Потенциометрический сенсор для определения ионов меди
IPC: G01N27/30
Filed: 2014-08-22
Granted: 2015-01-10
Abstract: Предлагаемое техническое решение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения ионов меди (II) в водных растворах. Технической задачей создания данной полезной модели является упрощение конструкции сенсора, снижение стоимости сенсора, расширение диапазона определяемых концентраций ионов меди и снижение предела обнаружения, сокращение объемов анализируемых растворов и размеров проб. Заявленное техническое решение устраняет недостатки, присущие наиболее близкому аналогу, и обеспечивает реализацию поставленной задачи. Технический результат заключается в упрощении конструкции сенсора (отсутствует полимерная ионоселективная мембрана) за счет электрополимеризованного полианилина и пиллар[5]арена в свободно состоянии, в обеспечении широкого диапазона определяемых концентраций ионов меди (II) - до 5.5 порядков величины концентрации (5×10 -7 -1×10 -1  М) и в снижении предела обнаружения сенсора (1×10 -7  М) за счет использования электропроводящего слоя электрополимеризованного полианилина и пилларарена в составе сенсора, в снижении стоимости сенсора за счет отсутствия в составе сенсора дорогих ионофоров, в уменьшении объемов проб до объемов менее 1 мл за счет использования печатных электродов малых размеров (диаметр рабочей поверхности печатного электрода 2-3 мм). Техническая задача решается за счет наличия на поверхности печатного электрода электропроводящего слоя электрополимеризованного полианилина, облегчающего электронный обмен на границе раздела фаз, и за счет нахождения ионофора - пиллар[5]арена (фиг. 1) - на поверхности сенсора (фиг. 2) в свободном состоянии, в отсутствие полимерной пленки ПВХ и дополнительных компонентов. Полученная ионоселективная мембрана, состоящая только из одного ионофора на поверхности электропроводящего полианилина, имеет простую конструкцию, низкую стоимость, малое время изготовления за счет отсутствия в ее составе пленкообразователя (на капельное нанесение пилларарена из раствора в органическом растворителе с последующим высушиванием затрачивается несколько минут). Потенциометрический сенсор для определения концентрации ионов меди в водном растворе на основе печатного электрода, выполненного методом трафаретной печати из графитовой пасты, характеризующийся тем, что рабочая область электрода покрыта слоем электрополимеризованного полианилина, на поверхности которого находится пиллар[5]арен в свободном состоянии. Такое выполнение потенциометрического сенсора обеспечивает технический результат - простоту конструкции сенсора и низкую стоимость сенсора (за счет отсутствия многокомпонентной полимерной ПВХ-мембраны), небольшие размеры сенсора и возможность проводить определение в малых объемах пробы до 1 мл (диаметр рабочей поверхности сенсора 2-3 мм), широкий диапазон определяемых концентраций ионов меди (5.5 порядков величины) и низкий предел обнаружения (0.1 мкМ) - за счет электропроводящего слоя полианилина и ионофора - пиллар[5]арена - на его поверхности в свободном состоянии, образующего самособирающиеся наноразмерные архитектуры, в которых отсутствуют стерические препятствия для доступа ионов меди к функциональным группам рецептора и к поверхности сенсора, что приводит к снижению предела обнаружения и расширению диапазона определяемых концентраций, н.з. п.ф., 3 фиг.