СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1. Приборы и методы экспресс-контроля экотоксикантов ...................................................... 9
1.1 Спектрометрия ионной подвижности...................................................................................... 10
1.1.1 Принцип действия метода спектрометрии ионной подвижности и устройств на
его основе ................................................................................................................................... 10
1.1.2 Ограничения метода спектрометрии ионной подвижности .......................................... 12
1.2 Оптические хемосенсоры ......................................................................................................... 14
1.2.1 Флуоресцентный метод детектирования веществ и механизмы в его основе ............. 15
1.2.2 Флуоресцентные сенсорные соединения ........................................................................ 16
1.3 Сенсорные материалы на основе флуоресцентных соединений .......................................... 19
1.3.1 Флуоресцентные соединения в полимерных матрицах ................................................. 20
1.3.2 Способы формирования структуры и поверхности флуоресцентных материалов ..... 21
1.4 Методы численного моделирования отклика флуоресцентных соединений и
материалов на воздействие веществ .............................................................................................. 23
1.5 Сенсорные устройства на основе флуоресцентного метода ................................................. 25
1.5.1 Конструкции портативных устройств на основе флуоресцентных материалов ......... 25
1.5.2 Улучшение селективности метода путём применения комбинаций материалов ........ 26
1.6 Заключение по Главе 1 .............................................................................................................. 26
Глава 2. Моделирование тушения твёрдых флуоресцентных материалов на основе модели
сорбции молекул полимерами ............................................................................................................ 29
2.1 Механизмы сорбции молекул полимерными материалами .................................................. 30
2.2 Сорбция молекул тушителей полимерными флуоресцентными материалами ................... 33
2.3 Чувствительность и пределы обнаружения паров нитроароматических
экотоксикантов материалами на основе флуорофора-производного пирена ............................ 35
2.4 Сорбция смеси паров веществ полимерным флуоресцентным материалом ....................... 41
2.5 Выводы по Главе 2 .................................................................................................................... 44
Глава 3. Новый тип флуоресцентного сенсорного материала для экспресс-контроля
экотоксикантов в паровой фазе и водных растворах ........................................................................ 45
3.1 Проницаемые флуоресцентные материалы на основе подложки из вспененной
меламин-формальдегидной смолы ................................................................................................ 46
3.2 Конструкция комбинированного сенсорного элемента......................................................... 47
3.3 Изучение свойств новых проницаемых флуоресцентных материалов ................................ 49
3.3.1 Материалы на основе полистиролов с флуоресцентными заместителями как
сенсоры паров нитроароматических соединений .................................................................... 51
3
3.3.2 Материалы на основе флуорофора-производного пирена в чистом виде и в
матрицах полистирола как сенсоры паров нитроароматических соединений ..................... 55
3.3.3 Формирование пористой поверхности матрицы для улучшения
чувствительности к пару нитробензола материала на основе флуорофора
производного пиримидина в матрице полистирола ................................................................ 59
3.3.4 Материал на основе флуорофора-производного пиримидина в матрице
агарозного гидрогеля как сенсор фосфорорганических соединений .................................... 62
3.4 Выводы по Главе 3 .................................................................................................................... 66
Глава 4. Система экспресс-контроля экотоксикантов в паровой фазе и водных растворах на
основе комбинаций проницаемых твёрдых флуоресцентных материалов .................................... 67
4.1 Система экспресс-контроля на основе комбинаций проницаемых флуоресцентных
материалов........................................................................................................................................ 67
4.2 Программное обеспечение для регистрации динамики флуоресценции комбинации
материалов с помощью системы экспресс-контроля ................................................................... 72
4.3 Метод расчёта отклика флуоресцентного материала на воздействие аналита ................... 74
4.3.1 Расчёт отклика материала при воздействии парофазного аналита ............................... 75
4.3.2 Расчёт отклика материала при воздействии аналита в водном растворе ..................... 76
4.4 Идентификация парофазных веществ и детектирование паров экотоксикантов в
газовых смесях с помощью комбинаций флуоресцентных материалов .................................... 77
4.4.1 Подбор комбинации флуоресцентных материалов для идентификации
насыщенных паров экотоксикантов и веществ-помех ............................................................ 82
4.4.2 Подбор комбинации флуоресцентных материалов для обнаружения и
количественного определения пара экотоксиканта в смесях паров веществ ....................... 87
4.5 Выводы по Главе 4 .................................................................................................................... 92
Заключение ........................................................................................................................................... 94
Перечень сокращений и обозначений ................................................................................................ 96
Термины и определения ...................................................................................................................... 97
Приложение А ...................................................................................................................................... 98
Приложение Б ..................................................................................................................................... 100
Приложение В ..................................................................................................................................... 102
Приложение Г ..................................................................................................................................... 105
Приложение Д..................................................................................................................................... 107
Приложение Е ..................................................................................................................................... 108
Приложение Ж .................................................................................................................................... 109
Список используемых источников ................................................................................................... 110
