Российские нанотехнологии. 2017; 12: 13-24
СТРУЙНАЯ ПЕЧАТЬ ХЕМОСЕНСОРНЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНО-ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ КРЕМНЕЗЕМНЫХ НАНОЧАСТИЦ
Аннотация
Синтезированы и охарактеризованы кремнеземные наночастицы (КНЧ) диаметром 100 нм, поверхность которых модифицирована ковалентно-привитыми молекулами флуорофора дибензоилметаната дифторида бора (DBMBF2). Суспензии синтезированных КНЧ в дихлорэтане использованы в качестве чернил для формирования сенсорных слоев методом микроклапанной струйной печати. Измерены флуоресцентные отклики нанесенных на стеклянные подложки слоев КНЧ при экспонировании в парах бензола, толуола и п-ксилола. Полученные данные проанализированы с помощью метода мультивариативной нелинейной регрессии.
Список литературы
1. Crowley K. et. al. Fabrication of an ammonia gas sensor using inkjet-printed polyaniline nanoparticles // Talanta. 2008. V. 77. № 2. P. 710–717.
2. Chen C.N. et. al. Using nanoparticles as direct-injection printing ink to fabricate conductive silver features on a transparent flexible PET substrate at room temperature // Acta Mater. 2012. V. 60. № 16. P. 5914–5924.
3. Weng B. et. al. Wholly printed polypyrrole nanoparticle-based biosensors on flexible substrate // J. Mater. Chem. B. The Royal Society of Chemistry, 2014. V. 2. № 7. P. 793–799.
4. Huang X., Young N.P., Townley H.E. Characterization and Comparison of Mesoporous Silica Particles for Optimized Drug Delivery // Nanomater. Nanotechnol. 2014. V. 4. P. 2–15.
5. Mabrook M.F., Pearson C., Petty M.C. Inkjet-printed polypyrrole thin films for vapour sensing // Sensors Actuators B Chem. 2006. V. 115. № 1. P. 547–551.
6. Teichler A., Perelaer J., Schubert U.S. Inkjet printing of organic electronics — comparison of deposition techniques and stateof-the-art developments // J. Mater. Chem. C. The Royal Society of Chemistry, 2013. V. 1. № 10. P. 1910–1925.
7. Сим П.Е., Васильев А.В., Юрченко В.И. Исследование метода струйной печати для производства OLED панелей и светодиодов // Вестник науки Сибири. 2012. Т. 1 (2). С. 93–98.
8. Alfimov M. V et. al. Optical Chemical Sensors on the Base of Arrays of Ink-Jet Printed Micro- and Nanoparticles // Nanotech Conference & Expo 2009 / Eds. Laudon M. and Romanowicz B. CRC Press-Taylor & Francis Group, 2009. P. 554–557.
9. Сажников В.А. и др. Кремнеземные наночастицы с ковалентно привитым флуорофором как супрамолекулярные хеморецепторы с селективным откликом на аналиты // Российские нанотехнологии. 2012. Т. 7. № 1–2. С. 24–30.
10. Ионов Д.С. и др. Получение методом струйной печати хемосенсорных материалов на основе кремнеземных наночастиц с ковалентно привитыми флуорофорами // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 7–8. С. 58–63.
11. Müller M.-A., Pfaltz A. Asymmetric Hydrogenation of α,βUnsaturated Nitriles with Base-Activated Iridium N,P Ligand Complexes // Angew. Chemie. Wiley-VCH Verlag, 2014. V. 126. № 33. P. 8812–8815.
12. Shumilkina E.A. et. al. Synthesis and optical properties of linear and branched bithienylsilanes // Mendeleev Commun. Elsevier Science BV, 2007. V. 17. № 5. P. 308.
13. Хлебунов А.А. и др. Экспериментальный комплекс для изучения характеристик оптических сенсорных материалов // Приборы и техника эксперимента. 2009. Т. 52. № 1. С. 145–150.
14. Pure Component Properties Database. Chemical Engineering Research Information Center. Korea [Электронный ресурс].
15. URL: http://www.cheric.org/research/kdb/hcprop/cmpsrch. php (дата обращения: 20.11.2016).
16. Maeder M., Neuhold Y.-M. Practical data analysis in chemistry // Data handling in science and technology. 2007. № 26. 326 p.
17. Ионов Д.С. и др. Модель формирования эксиплексов дибензоилметаната дифторида бора с ароматическими углеводородами на поверхности кремнезема // Химия высоких энергий. 2015. Т. 49. № 3. С. 210–215.
18. Годиков И.А., Годикова М.И., Толмачев А.М. Банк данных по адсорбции. Физико-химические характеристики адсорбции паров на макропористых адсорбентах // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия. 2003. Т. 44. № 5. С. 295–298.
19. Hanson J.C., Stafford F.E. Adsorption of benzene on silica gel: A high vacuum experiment // J. Chem. Educ. 1965. V. 42. № 2. P. 88.
20. Bartell F.E., Bower J.E. Adsorption of vapors by silica gels of different structures // J. Colloid Sci. 1952. V. 7. № 1. P. 80–93.
21. Wang C., Chang K., Chung T. Adsorption Equilibria of Aromatic Compounds on Activated Carbon, Silica Gel , and 13X Zeolite. 2004. P. 527–531.
22. Hernández M.A. et. al. Trapping of BTX compounds by SiO2, Ag-SiO2, Cu-SiO2, and Fe-SiO2 porous substrates // Chemosphere. 2010. V. 81. № 7. P. 876–883.
Title in english. 2017; 12: 13-24
СТРУЙНАЯ ПЕЧАТЬ ХЕМОСЕНСОРНЫХ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНО-ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННЫХ КРЕМНЕЗЕМНЫХ НАНОЧАСТИЦ
Abstract
Синтезированы и охарактеризованы кремнеземные наночастицы (КНЧ) диаметром 100 нм, поверхность которых модифицирована ковалентно-привитыми молекулами флуорофора дибензоилметаната дифторида бора (DBMBF2). Суспензии синтезированных КНЧ в дихлорэтане использованы в качестве чернил для формирования сенсорных слоев методом микроклапанной струйной печати. Измерены флуоресцентные отклики нанесенных на стеклянные подложки слоев КНЧ при экспонировании в парах бензола, толуола и п-ксилола. Полученные данные проанализированы с помощью метода мультивариативной нелинейной регрессии.
References
1. Crowley K. et. al. Fabrication of an ammonia gas sensor using inkjet-printed polyaniline nanoparticles // Talanta. 2008. V. 77. № 2. P. 710–717.
2. Chen C.N. et. al. Using nanoparticles as direct-injection printing ink to fabricate conductive silver features on a transparent flexible PET substrate at room temperature // Acta Mater. 2012. V. 60. № 16. P. 5914–5924.
3. Weng B. et. al. Wholly printed polypyrrole nanoparticle-based biosensors on flexible substrate // J. Mater. Chem. B. The Royal Society of Chemistry, 2014. V. 2. № 7. P. 793–799.
4. Huang X., Young N.P., Townley H.E. Characterization and Comparison of Mesoporous Silica Particles for Optimized Drug Delivery // Nanomater. Nanotechnol. 2014. V. 4. P. 2–15.
5. Mabrook M.F., Pearson C., Petty M.C. Inkjet-printed polypyrrole thin films for vapour sensing // Sensors Actuators B Chem. 2006. V. 115. № 1. P. 547–551.
6. Teichler A., Perelaer J., Schubert U.S. Inkjet printing of organic electronics — comparison of deposition techniques and stateof-the-art developments // J. Mater. Chem. C. The Royal Society of Chemistry, 2013. V. 1. № 10. P. 1910–1925.
7. Sim P.E., Vasil'ev A.V., Yurchenko V.I. Issledovanie metoda struinoi pechati dlya proizvodstva OLED panelei i svetodiodov // Vestnik nauki Sibiri. 2012. T. 1 (2). S. 93–98.
8. Alfimov M. V et. al. Optical Chemical Sensors on the Base of Arrays of Ink-Jet Printed Micro- and Nanoparticles // Nanotech Conference & Expo 2009 / Eds. Laudon M. and Romanowicz B. CRC Press-Taylor & Francis Group, 2009. P. 554–557.
9. Sazhnikov V.A. i dr. Kremnezemnye nanochastitsy s kovalentno privitym fluoroforom kak supramolekulyarnye khemoretseptory s selektivnym otklikom na anality // Rossiiskie nanotekhnologii. 2012. T. 7. № 1–2. S. 24–30.
10. Ionov D.S. i dr. Poluchenie metodom struinoi pechati khemosensornykh materialov na osnove kremnezemnykh nanochastits s kovalentno privitymi fluoroforami // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 11. № 7–8. S. 58–63.
11. Müller M.-A., Pfaltz A. Asymmetric Hydrogenation of α,βUnsaturated Nitriles with Base-Activated Iridium N,P Ligand Complexes // Angew. Chemie. Wiley-VCH Verlag, 2014. V. 126. № 33. P. 8812–8815.
12. Shumilkina E.A. et. al. Synthesis and optical properties of linear and branched bithienylsilanes // Mendeleev Commun. Elsevier Science BV, 2007. V. 17. № 5. P. 308.
13. Khlebunov A.A. i dr. Eksperimental'nyi kompleks dlya izucheniya kharakteristik opticheskikh sensornykh materialov // Pribory i tekhnika eksperimenta. 2009. T. 52. № 1. S. 145–150.
14. Pure Component Properties Database. Chemical Engineering Research Information Center. Korea [Elektronnyi resurs].
15. URL: http://www.cheric.org/research/kdb/hcprop/cmpsrch. php (data obrashcheniya: 20.11.2016).
16. Maeder M., Neuhold Y.-M. Practical data analysis in chemistry // Data handling in science and technology. 2007. № 26. 326 p.
17. Ionov D.S. i dr. Model' formirovaniya eksipleksov dibenzoilmetanata diftorida bora s aromaticheskimi uglevodorodami na poverkhnosti kremnezema // Khimiya vysokikh energii. 2015. T. 49. № 3. S. 210–215.
18. Godikov I.A., Godikova M.I., Tolmachev A.M. Bank dannykh po adsorbtsii. Fiziko-khimicheskie kharakteristiki adsorbtsii parov na makroporistykh adsorbentakh // Vestn. Mosk. Un-ta. Ser. 2. Khimiya. 2003. T. 44. № 5. S. 295–298.
19. Hanson J.C., Stafford F.E. Adsorption of benzene on silica gel: A high vacuum experiment // J. Chem. Educ. 1965. V. 42. № 2. P. 88.
20. Bartell F.E., Bower J.E. Adsorption of vapors by silica gels of different structures // J. Colloid Sci. 1952. V. 7. № 1. P. 80–93.
21. Wang C., Chang K., Chung T. Adsorption Equilibria of Aromatic Compounds on Activated Carbon, Silica Gel , and 13X Zeolite. 2004. P. 527–531.
22. Hernández M.A. et. al. Trapping of BTX compounds by SiO2, Ag-SiO2, Cu-SiO2, and Fe-SiO2 porous substrates // Chemosphere. 2010. V. 81. № 7. P. 876–883.
