ДОСЛІДЖЕНЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ПЛАЗМОХІМІЧНО ОДЕРЖАНИХ НАНОСИСТЕМ СРІБЛА ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ПЕСТИЦИДІВ - Научное сообщество
Главная
UA RU EN

Вас приветствует Интернет конференция!

Приветствуйем на нашем сайте

Рік заснування видання - 2011

ДОСЛІДЖЕНЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ПЛАЗМОХІМІЧНО ОДЕРЖАНИХ НАНОСИСТЕМ СРІБЛА ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ПЕСТИЦИДІВ

20.09.2022 17:19

[3. Технические науки]

Автор: Скиба Маргарита Іванівна, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний Університет», м. Дніпро


Наразі екологічна безпека є важливою проблемою для безпеки живих видів, людей та екосистеми внаслідок шкідливих і згубних наслідків різноманітних забруднюючих речовин, таких як пестициди, важкі метали, барвники тощо, які викидаються в навколишнє середовище [1]. Для вирішення цього питання, наразі, як у світі так, і в Україні, розроблено та впроваджуються різні заходи на законодавчому рівні та з боку наукових і технологічних розробок, щодо моніторингу полютантів у навколишньому середовищі. Серед різних заходів особлива увага робиться на розробці сенсорних пристроїв для експлуатації неспеціалізованими користувачами у разі потреби. Завдяки інноваційним методам нанобіокон’югації та нанофабрикації нанотехнології створюють вдосконалені (біо)сенсори на основі наноматеріалів (НМ), які демонструють надчутливість і короткий час виявлення в аналізі в реальному часі, а також чудову чутливість, надійність і вибірковість. 

До таких наноматеріалів належать наносистеми плазмонних  металів – наночастинки (НЧ) срібла. Як відомо, благородні метали у нанорозмірному стані, демонструють численні унікальні властивості. Ці властивості дозволяють використовувати вищезазначені наноматеріали при проектуванні та розробці датчиків для виявлення численних цілей, таких як важкі метали, органічні забруднювачі, патогенні мікроби, біомаркери, метаболіти тощо. На ряду з дослідженнями сенсорних властивостей наносистем, постійно відбувається і розробка нових і вдосконалення вже існуючих методів синтезу, що дозволяв би здійснювати керований синтез наносистем металів з затребуваними функціональними властивостями. Значною кількістю досліджень продемонстровано, що ефективним способом керованого синтезу наносистем срібла є плазмохімічний синтез. Авторами одержано наносистеми з різними функціональними властивостями, за рахунок широкого переліку стабілізаторів – органічних/неорганічних ста сполук та метаболітів рослинної сировини [2, 3].

Враховуючи сучасний стан питання моніторингу полютантів в навколишньому середовищі та перспективи їх ще більшої затребуваності, проведено комплекс досліджень щодо визначення сенсорних (колориметричних) характеристик плазмохімічно одержаних наносистем срібла. У промисловості та сільському господарстві широко використовуються пестициди (гербіциди, фунгіциди та інсектициди). 

Тірам (N,N-діалкілдитіокарбамат або тетраметилтірам дисульфід) є несистемним дитіокарбаматом фунгіцид і широко використовується як засіб захисту листя і фруктів Присутність тіраму в небезпечних кількостях (0,1-10 мг/кг) у продуктах харчування та навколишньому середовищі становить потенційну небезпеку для здоров'я людини [4]. Було побудовано калібрувальні криві поглинання A530/A410 в присутності тираму в широкому діапазоні концентрацій (Рис.). Спостерігалася лінійна кореляція зі збільшенням концентрації тіраму в діапазоні від 1,5 до 50 мкМ з коефіцієнтом кореляції (R2=0,98) і розрахованим значенням межі виявлення близько 0,21-0,35 мкМ. Встановлено, що молекули тіраму з активними S-атомами мають високу спорідненість до поверхні НЧ завдяки електричному притяганню електронів неподіленої пари сірки до атома срібла/золота.

Для наносистем срібла з різними типами стабілізаторів механізм сенсорного «відчуття» тіраму можна пояснити на основі поглинання тіраму поверхневими Ag НЧ через взаємодію зв’язування атома сірки з атомом срібла, що призводить до зниження інтенсивність сигналу при ППР металу і збільшення в довгохвильовій після додавання тіраму.





Рисунок – Спектри поглинання УФ-видимого діапазону НЧ Ag НЧ при додаванні концентрації тіраму в діапазоні 1,5–60 мкМ (0,1 мл) та графік залежності A550/A410 від концентрації  пестициду (тірам)

Таким чином, поверхнева функціональність Ag НЧ, що містить багато функціональних груп, є ключовою роль у чутливості колориметричного виявлення тіраму. 

Література

1. Majdalawieh A., Kanan M. C., El-Kadri O., Kanan S. M. Recent advances in gold and silver nanoparticles: synthesis and applications. Journal of Nanoscience and Nanotechnologe. 2014. Vol. 14(7). P. 4757–4780.

2. Півоваров О. А., Скиба М.І.Обробка води та водних розчинів контактною нерівноважною плазмою: теорія і практика : монографія. Дніпро: ФОП Обласов В.А., 2021. 440 с.

3. Skiba M. I., Vorobyova V. I., Pivovarov О. A., Makarshenko N. P. Green synthesis of silver nanoparticles in the presence of polysaccharide: Optimization and characterization. Journal of Nanomaterials. 2020. Vol. 2020: 3051308. P. 1-10.

4. Dhavle, V., Kateshiya, M.R., Park, TJ. et al. Functionalization of Silver Nanoparticles with Carbohydrate Derivative for Colorimetric Assay of Thiram. J. Electron. Mater. 2021, Vol. 50. P. 3676–3685.




Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Другие научные работы даной секции

Конференции

Конференции 2024

Конференции 2023

Конференции 2022

Конференции 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення