Des chercheurs des facultés de chimie et des sciences des matériaux de l'Université d'État Lomonossov de Moscou ont développé une nouvelle façon d'augmenter la sensibilité de détection des composés volatils, surtout le chlore, utilisant des nanoparticules métalliques. L'ouvrage a été publié dans le Talanta journal.

Nanoparticules métalliques, en particulier les nanoparticules d'or et d'argent, sont largement utilisés en chimie analytique. Parmi leurs applications figurent les capteurs optiques basés sur la résonance plasmonique de surface dans des solutions colloïdales et sur des supports solides. Les capteurs optiques modernes présentent des avantages considérables comme une haute sensibilité, facilité de détection d'un signal analytique et ajustement des paramètres d'analyse optique et de laboratoire. Néanmoins, ces dispositifs ont certaines limites en matière de sélectivité.

Cela se produit à cause de l'agrégation de nanoparticules, ce qui se produit en raison de la force ionique élevée. La couche d'ions formée à la surface des particules est appelée la double couche électrique, et est caractérisé par un potentiel électrocinétique, également connu sous le nom de potentiel zêta. Avec une diminution du potentiel zêta, la stabilisation électrostatique des nanoparticules ne se produit pas.

Le problème peut être résolu si les nanoparticules sont fixées sur des supports solides; les scientifiques acquièrent alors des micro- ou nanocapteurs à base de particules solides. Il n'y a pas beaucoup de matériaux matriciels pour ces capteurs, et le processus de fixation des nanoparticules aux supports est compliqué, les chercheurs ont donc commencé à travailler sur la modification de la surface des matrices de capteurs. Pour cet objectif, ils ont proposé de séparer les nanoparticules des ions et des composés chimiques tout en conservant leur sensibilité.

Les chimistes russes ont inventé une technique qui combine la détection optique à l'aide de bandelettes de test en papier avec des nanoparticules d'argent triangulaires réparties sur elles, et extraction dynamique de gaz - l'extraction d'un composé à partir d'une solution ou d'un mélange sec au moyen de gaz liquéfiés. La viabilité de cette technique a été démontrée en détectant le chlore. Le chlore est souvent utilisé pour purifier l'eau, car il détruit les enveloppes externes des bactéries et des virus. Néanmoins, le problème de la détermination de la concentration en chlore dans l'eau reste d'actualité, car les techniques existantes ne sont pas assez sensibles.

Alexeï Furletov, étudiant à l'Université d'État Lomonossov de Moscou, l'un des auteurs de l'article, dit :« La technique nous permet de déterminer de petites quantités de chlore gazeux en présence de fortes concentrations de composés étrangers sans aucune préparation d'échantillon. Cette approche peut être appliquée à d'autres systèmes analytiques à base de nanoparticules métalliques, ce qui ouvre de larges opportunités pour le développement ultérieur de ce domaine de l'analyse chimique."