Твердотельные анионселективные электроды на основе ионных жидкостей

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Свойства и применение ионных жидкостей

1.1.1. Физические и химические свойства ионных жидкостей

1.1.2. Применение ионных жидкостей в аналитической химии

1.2. Твердотельные электроды в потенциометрии

1.2.1. ИСЭ типа «покрытая проволока»

1.2.2. ИСЭ на основе печатных планарных электродов

1.2.3. Использование графена в конструкции твердотельных ИСЭ

1.3. Применение ионселективных электродов для определения неорганических анионов

1.4. Мультисенсорные системы на основе ИСЭ

Г лава 2. Оборудование, материалы, техника эксперимента

2.1. Реагенты и растворы

2.2. Приготовление мембран и конструкция ионселективных электродов

2.3. Аппаратура и техника эксперимента

Результаты и их обсуждение

Глава 3. Ионные жидкости на основе катиона четвертичного фосфония и анионов бис(трифлил)имида и гексафторфосфата в составе мембран твердотельных ИСЭ 75 Глава 4. Использование ионной жидкости лауроилсаркозината тетраоктиламмония для создания твердотельного ИСЭ на органические анионы

4.1. Изучение отклика ИСЭ на 4-нитрофенол

4.2. Изучение отклика ИСЭ на аминокислоты 85 Глава 5. Ионные жидкости на основе катиона 1,3-дигексадецилимидазолия

и неорганических анионов в качестве активных соединений мембран ИСЭ

5.1. Определение растворимости ионных жидкостей на основе катиона 1,3-дигексадецилимидазолия и неорганических ионов

5.2. Ионная жидкость 1,3-дигексадецилимидазолия бромид в мембранах бромид-селективных электродов

5.2.1. Потенциометрические характеристики жидкостного ИСЭ

5.2.2. Отклик и селективность твердотельного ИСЭ



5.2.3. Влияние материала токоотвода на характеристики твердотельного бромид-селективного электрода

5.2.4. Использование графена в конструкции твердотельного бромид-селективного электрода

5.3. Ионные жидкости на основе катиона 1,3-Дигексадецилимидазолия и анионов хлорида, иодида и тиоцианата в составе мембраны твердотельных ИСЭ

Глава 6. Практическое применение твердотельных ИСЭ на основе ИЖ

6.1. Применение ИСЭ на основе 1,3-дигексадецилимидазолия бромида для определения бромида в красном вине «Изабелла»

6.2. Применение ИСЭ на основе 1,3-дигексадецилимидазолия тиоцианата для определения тиоцианата в слюне человека

6.3. Применение ИСЭ на основе 1,3-дигексадецилимидазолия иодида для определения иодида в лекарственных препаратах «Калия йодид 200» и «Йодинол»

6.4. Мультисенсорная система для анализа смесей анионов

Выводы

Литература

Приложение



Список сокращений

ИСЭ - ионселективный электрод

ИЖ - ионная жидкость

НПИМ - низкоплавкие ионные материалы

ОГ - оксид графена

ВОГ - восстановленный оксид графена

ЭАС - электродноактивное соединение

ПВХ - поливинилхлорид

ТГФ - тетрагидрофуран

ТОАЬ8 - тетраоктиламмония лауроилсаркозинат

DPBEPTf2N - дифенилбутилэтилфосфония бис(трифлил)имид

ПРВЕРРРб - дифенилбутилэтилфосфония гексафторфосфат

Б1ГО1тС1 - 1,3-дигексадецилимидазолия хлорид

Б1ГО1тВг - 1,3-дигексадецилимидазолия бромид

БЕГОГОЕЮз - 1,3-дигексадецилимидазолия нитрат

БЕГОМ - 1,3-дигексадецилимидазолия иодид

БЕГОГОБСТЧ - 1,3-дигексадецилимидазолия тиоцианат

Рс'Со111! - тетра-трет-бутил-фталоцинанина иодид кобальта (III)

ТВвБР - трибутилгексадецилфосфония бромид

ВРЬ4 - натрия тетрафенилборат



610"бМ, срок службы - более 8 месяцев. Показана возможность применения при потенциометрическом титровании и в проточно-инжекционном анализе.

В литературе также встречаются отдельные работы по описанию твердотельных миниатюрных электродов на анионы. Авторы работы [81] предложили печатный электрод для определения аскорбиновой кислоты, где в качестве ионочувствнтельных соединений использовали ряд ионофоров. ІІаилучший отклик к аскорбат-аниону проявляла ПВХ-мембрана, в качестве ЭАС использовали трифенилхлорид олова (IV). Время отклика электрода составило около 5 минут, наклон функции сверхтеоретический, предел обнаружения достаточно высок и был равен 2- 10'5М.

Па основе планарного электрода, модифицированного ионофором 1,2-(орто-[1-фенилтиоуренл])-бензилтиоэтаном, разработан датчик на гидрофосфат-анион [82]. Па полимерную основу наносили композицию, состоящую из ПВХ, о-НФОЭ, графитового порошка и ЭАС. Важно отметить, что ИСЭ традиционной конструкции по электрохимическим характеристикам уступает предложенному твердотельному датчику. В частности, для твердотельного электрода наклон функции равен 32,8 мВ/дек, предел обнаружения 4-10'6 М. Потенциал ИСЭ зависел от рИ, поэтому все потенциометрические измерения проводили при рН=7,2. Для датчика характерно малое время отклика, срок службы составил около 4 месяцев. Показано, что изготовленные электроды могут быть применены для потенциометрического титрования НР042' солями Ba2f.

Предложен способ диагностики заболевания муковисцидоза (кистозного фиброза) путем определения содержания хлорида в человеческом поте [83]. Разработанный датчик состоит из катода и анода, для стимуляции выделения пота, электрода сравнения в виде покрытия Ag/AgCl и рабочего электрода, представляющего собой слой Ag/AgCl, покрытый ПВХ-пластифицированной мембраной с пилокарпином, электродноактивным компонентом на СГ. Для датчика характерна низкая селективность в присутствии других галогенидов таких, как бромид и иодид. Погрешность определения составляет около 8%.

В работе, выполненной в нашей лаборатории, на поверхность планарного печатного электрода наносили пластифицированные ПВХ-, ПММА-мембраны, содержащие различные ионные жидкости на основе аниона бис(трифлил)имида (Tf2N) и катионов додецилэтилдифенилфосфония и 1 -бутил-2,3-диметилимидазолия [84]. Оказалось, что полученные сенсоры проявляют чувствительность лишь к гидрофобным