ИСТИНА

Предложен двухстадийный подход к созданию композитов на основе наночастиц (НЧ) неорганических материалов и полимерных сорбентов для определения биологически активных веществ в решении проблем экологии, рационального природопользования и обращения с отходами потребления и производства в мегаполисе. Первая стадия включает синтез наноструктурных элементов этих композитов - наночастиц неорганических материалов. Второй стадией является получение непосредственно искомых композитов путем сорбционного модифицирования этими наночастицами матрицы выбранного сорбента. Такой подход позволяет гибко изменять характеристики получаемого материала путем целенаправленного выбора природы и формы наночастиц на первой стадии и варьирования условий модифицирования сорбента на второй стадии. В рамках проекта синтезированы сферические наночастицы золота и серебра различного заряда, а также сферические суперпарамагнитные НЧ оксида железа(II,III); синтезированы наночастицы несферической формы - наностержни золота и наностержни золота, покрытые серебром, типа ”ядро - оболочка”, а также треугольные нанопластинки серебра. С использованием этих наночастиц в качестве чувствительных элементов разработаны способы синтеза и получены лабораторные образцы новых нанокомпозитов на основе полимеров, таких как пенополиуретан и сверхсшитый полистирол, а также бумаги. Выбраны оптимальные условия синтеза композитов. Охарактеризована кинетика и термодинамика сорбции различных НЧ. Изучено влияние на сорбцию НЧ различных факторов, таких как состав и кислотность раствора, время контакта фаз и концентрация наночастиц. Полученные нанокомпозиты и данные об их свойствах положены в основу способов определения биологически активных веществ. Изучены и сравнены между собой процессы агрегации НЧ золота в растворе и на поверхности композита на основе пенополиуретана под воздействием соединений различной природы. Разработаны методики определения биологически активных тиолов (цистеина, цистеамина, ацетилцистеина и меркаптопропионовой кислоты) с помощью композита на основе пенополиуретана и сферических наночастиц золота. Их можно рекомендовать для анализа фармацевтических препаратов и биологически активных добавок к пище. Разработаны методики определения катехоламинов (допамина, адреналина, норадреналина, добутамина) с использованием наностержней золота и их нанокомпозита с пенополиуретаном, где в роли аналитической формы выступают наностержни золота, покрытые оболочкой серебра, типа «ядро–оболочка». Разработаны методики определения ртути(II) и пероксидов (перекиси водорода, надуксусной кислоты и трет-бутилгидропероксида) с помощью треугольных нанопластинок серебра и методика определения ртути(II) с применением их нанокомпозита с пенополиуретаном. Предложен способ получения магнитного сорбента на основе сверхсшитого полистирола и наночастиц оксида железа(II,III). Этот нанокомпозит предложен для группового концентрирования сульфаниламидов с помощью твердофазной магнитной экстракции для их последующего спектрофотометрического определения. Предложена методика определения суммарного содержания сульфаниламидов в молоке с использованием твердофазной экстракции, off-line дериватизации и спектрофотометрического определения непосредственно в элюате. Показана эффективность этого сорбента для концентрирования катехоламинов из мочи. Предложен способ импрегнирования, позволяющий получать реактивные индикаторные бумаги с треугольными нанопластинками серебра. Эти нанокомпозиты в сочетании с динамической газовой экстракцией предложены для высокоселективного определения свободного хлора в водах. Разработанные нанокомпозиты и методики с их участием можно рекомендовать для решения вопросов здравоохранения, экологии и рационального природопользования в мегаполисе.