Отчет о научно-исследовательской работе





НазваниеОтчет о научно-исследовательской работе
страница13/16
Дата публикации19.12.2014
Размер2.29 Mb.
ТипОтчет
100-bal.ru > Химия > Отчет
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16





Рисунок 23 - Структура соединения № 7 в кристаллах.

Приготовление раствора краун-эфира № 1 в хлороформе. Навеску 0,00172 г ОМС №1 растворяли в 2,6 мл хлороформа и получали раствор ОМС №1 с концентрацией 1 ммоль/л. ( ММ=658). Для полного растворения навески добавляют 14 капель метанола, при этом получали прозрачный раствор красного цвета.

Приготовление раствора краун-эфира № 7 в ацетонитриле. Навеску 0,00082 г ОМС №7 растворяют в 1,0 мл ацетонитрила и получают раствор ОМС №7 с концентрацией 1 ммоль/л. (ММ=818). В процессе растворения ОМС в ацетонитриле получается прозрачный раствор желтого цвета.

Проверка совместимости растворов полимера и краун-эфира.

Далее необходимо было проверить совместимость раствора полимера с раствором красителя. Для этого в пробирку помещали небольшое количество смеси исследуемых растворов и наблюдали за возможным выпадением осадка. Если ни осадка, ни помутнения растворов в пробирке не отмечалось, растворы полимера и красителя совмещаются хорошо. В полимерный носитель вводили 1% красителя от массы полимера и отливали тонкие пленки описанным выше методом.

Спектральная характеристика образцов.

Важно отметить, что одним их важнейших критериев для выбора оптимальной композиции является величина сдвига () максимума полосы в спектре поглощения и флуоресценции МКС.

Для снятия спектров поглощения и флуоресценции использовали тонкие пленки, отлитые на кварцевых подложках. Исследования проводили на спектрофотометрах HITACHI 850, HELLIOS и флуориметре SHIMADZU 3100 с использованием кварцевых кювет и стекол. Получали спектры поглощения полимера с добавлением красителя в области 300-700 нм. В пленке с иммобилизованным красителем имело место появление характерного выраженного пика, максимум которого наблюдался при определенной длине волны.

Затем пленки, содержащие краситель, подвергали воздействию водных растворов аналитов (перхлоратов ртути и серебра с концентрацией 10-3, 10-4, 10-5 , 10-6 и 10-7 моль/л.) в течение 90 мин. После этого воздействия пленки «промокали» фильтровальной бумагой и снимали их спектры поглощения; при этом наблюдали изменения интенсивности и сдвиги максимума поглощения и флуоресценции.

Методика измерения спектров поглощения.

  1. Измерение спектров поглощения образцов производится спектрофотометром HITACHI 850 (ЦФ РАН) и HELLIOS.

  2. Измерения производятся на сухой пленке, находящейся в кювете для спектрофотометрии с длиной оптического пути 10 мм и высотой 45 мм и закрытой сверху крышкой, фторопластовой пробкой.

  3. В кювету сравнения помещается образец сенсорного материала (пленка полимера, содержащая краун-эфир).

  4. Кювета с образцом и кювета сравнения помещаются в соответствующие кюветные отделения спектрофотометра.

  5. Измерение спектра производится в спектральном диапазоне 300-700 нм с шагом 1 нм в соответствии с техническим описанием спектрофотометра.

  6. Спектр записывается на электронном носителе в текстовом формате и в виде графического файла в формате Origin, также предоставляются параметры записи спектров.

  7. Пункты 2-6 выполняются дважды: один раз без аналита, а второй раз в присутствии аналита.

Для этого пленки помещаются в раствор аналита, налитый в чашку Петри, закрытую сверху листами фольги для предотвращения воздействия света на образец. Время воздействия аналита 90 мин. Затем пленку вынимают из раствора, промокают фильтровальной бумагой, просушивают в течение нескольких минут на воздухе, помещают в кювету и заново измеряют спектр как описано выше.

Методика измерения спектров флуоресценции

  1. Измерение спектров флюоресценции (Emission) образцов производится спектрофлуориметром SHIMADZU 3100.

  2. Измерения производятся на сухой пленке или на образце, помещенном в кювету для флуорометрии с длиной оптического пути 10 мм и высотой 45 мм, заполненную раствором аналита и закрытую фторопластовой пробкой.

  3. Образец помещается в кюветное отделение спектрофлуориметра.

  4. Измерение спектра производится в спектральном диапазоне 300-700 нм с шагом 1 нм в соответствии с техническим описанием спектрофотометра.

  5. Спектр записывается на электронном носителе в текстовом формате и в виде графического файла в формате Origin, также предоставляются параметры записи спектров.

  6. Пункты 2-5 выполняются дважды: один раз без аналита, а второй раз в присутствии аналита (время воздействия аналита 90 мин).

Для этого пленки помещаются в раствор аналита, налитый в чашку Петри, закрытую сверху листами фольги для предотвращения воздействия света на образец. Время воздействия аналита 90 мин. Затем пленку вынимают из раствора, промокают фильтровальной бумагой, просушивают в течение нескольких минут на воздухе, помещают в кювету и заново измеряют спектр как описано выше. Графики строятся с помощью программы OriginPro7.0.

Статистическая обработка результатов

Приборная ошибка при снятии спектров поглощения составляет 1%.

Ошибка измерения длины волны максимума поглощения, вычисленная по результатам экспериментов, составляет 3 нм (0,7%). Ошибка измерения интенсивности поглощения, вычисленная по результатам экспериментов, составляет 0,043 (0,7%).Пример расчета ошибки приведен ниже.
Таблица 53 - Ошибка измерений длины волны поглощения



Xi, нм











Результат, нм

n=5

α=0,95

tα=2,78

1

438

440

2

4

2

3

440±3

2

438

2

4

3

442

2

4

4

438

2

4

5

442

2

4


Таблица 54 - Ошибка измерений интенсивности поглощения



Xi, ед.











Результат, ед.

n=5

α=0,95

tα=2,78

1

2,021

2,047

0,026

0,000676

0,016

0,020

2,047±0,043

2

2,061

0,014

0,000196

3

2,045

0,002

0,000004

4

2,059

0,012

0,000144

5

2,049

0,002

0,000001


Приборная ошибка при снятии спектров флуоресценции составляет 0,1%. Ошибка измерения длины волны максимума флуоресценции, вычисленная по результатам экспериментов, составляет 0,6 нм (0,1%). Ошибка измерения интенсивности флуоресценции, вычисленная по результатам экспериментов, составляет 0,6 (0,1%).Пример расчета процента ошибки приведен ниже.
Таблица 55 - Ошибка измерений длины волны флуоресценции.



Xi, ед.











Результат, ед.

n=5

α=0,95

tα=2,78

1

542

542

0

0

0,5

0,6

542±1

2

542

0

0

3

542

0

0

4

541

1

1

5

542

0

0


Таблица 56 - Ошибка измерений интенсивности флуоресценции.



Xi, ед.











Результат, ед.

n=5

α=0,95

tα=2,78

1

409

409

0

0

0,5

0,6

409±1

2

409

0

0

3

409

0

0

4

408

1

1

5

409

0

0


3.5.2. Сравнительный анализ спектров поглощения и флуоресценции хемосенсорных материалов на основе МКС

Спектральные характеристики соединения №1, иммобилизованного в полимерную матрицу ПВБ.

Впервые получены полимерные материалы с иммобилизованным соединением № 1. Проведены исследования фоточувствительных свойств соединения №1 в полимерных пленках на основе ПВБ (толщина пленки 10 мкм) до и после воздействия на них растворов аналитов (водные растворы перхлоратов ртути и серебра с концентрациями 10-3, 10-5 и 10-7 моль/л). Исследовали спектры поглощения и флуоресценции полимера с добавлением ОМС № 1 до и после выдерживания в растворе аналита в области 300-700 нм. По изменению интенсивности поглощения и флуоресценции, а также по сдвигу λ максимума можно судить об образовании супрамолекулярных комплексов краун-эфира и катиона металла. В пленке ПВБ максимум поглощения соединения №1 наблюдается в области 463 нм при интенсивности 0,270 ед. После воздействия растворов перхлоратов ртути и серебра с концентрациями 10-3 и 10-5 моль/л сдвигов не наблюдалось. Интенсивность поглощения снижается незначительно (на 0,010).



, нм



Рисунок 24 - Спектр поглощения ОМС №1 в пленке ПВБ до (пунктирная линия) и после (сплошная линия) пропитки в растворе перхлората ртути с концентрацией 10-3 моль/л.

Таблица 57 - Поглощение в полимерных пленках на основе ПВБ с иммобилизованным соединением № 1, до и после пропитки раствором перхлората ртути.

полимер + ОМС

0, нм

I0, ед.

(до пропитки)

Hg2+ моль/л

, нм


I, ед.

(после пропитки)

сдвиг

, нм

ΔΙ/I0

%

ПВБ + 1

463±3

0.254±0,043

10-3


463±3

0.227±0,043

0

-11

ПВБ + 1

463±3

0.273±0,043

10-5

463±3

0.262±0,043

0

-4

ПВБ + 1

463±3

0.259±0,043

10-7

463±3

0.232±0,043

0

-10





, нм



Рисунок 25 - Спектр поглощения ОМС №1 в пленке ПВБ до (пунктирная линия) и после (сплошная линия) пропитки в растворе перхлората серебра с концентрацией 10-3 моль/л.

Таблица 58 - Поглощение в полимерных пленках на основе ПВБ с иммобилизованным соединением № 1, до и после пропитки раствором перхлората серебра.

полимер + ОМС

0, нм

I0, ед

(до пропитки)

Аg+

моль/л

, нм


I, ед

(после пропитки)

сдвиг

, нм

ΔΙ/I0

%

ПВБ +1

462±3

0,270±0,043

10-3

462±3

0,253±0,043

0

-6

ПВБ + 1

463±3

0,259±0,043

10-5

463±3

0,232±0,043

0

-10

ПВБ + 1

463±3

0,273±0,043

10-7

463±3

0,262±0,043

0

-4

Максимум флуоресценции фиксируется при длине волны 595 нм при интенсивности 600 ед. После воздействия растворов перхлоратов ртути и серебра с концентрациями 10-3 и 10-5 моль/л сдвигов максимумов флуоресценции не наблюдалось. При этом интенсивность флуоресценции не изменяется.


, нм



Рисунок 26 - Спектр флуоресценции ОМС №1 в пленке ПВБ до (пунктирная линия) и после (сплошная линия) пропитки в растворе перхлората ртути с концентрацией 10-3 моль/л. Extinction wavelength 463 nm.

Таблица 59 - Флуоресцентные характеристики полимерных пленок на основе ПВБ, содержащих соединение № 1, до и после пропитки растворами перхлората ртути.

полимер + ОМС

0, нм

I0 ед

(до пропитки)

Hg2+

моль/л

, нм


I, ед

(после пропитки)

сдвиг

, нм

ΔΙ/I0

%

ПВБ + 1

595±1

609±1

10-3

595±1

603±1

0

-1

ПВБ + 1

595±1

603±1

10-5

595±1

604±1

0

0

ПВБ + 1

595±1

575±1

10-7

595±1

602±1

0

-5





, нм



, нм

Рисунок 27 - Спектр флуоресценции ОМС №1 в пленке ПВБ до (пунктирная линия) и после (сплошная линия) пропитки в растворе перхлората серебра с концентрацией

10-3 моль/л. Extinction wavelength 463 nm.


Таблица 60 - Флуоресцентные характеристики полимерных пленок на основе ПВБ, содержащих соединение № 1 до и после пропитки растворами перхлората серебра.

полимер + ОМС

0, нм

I0, ед.

(до пропитки)

Аg+

моль/л

, нм

I, ед

(после пропитки)

сдвиг

, нм

ΔΙ/I0

%

ПВБ + 1

595±1

609±1

10-3

595±1

603±1

0

-1

ПВБ + 1

595±1

575±1

10-5

595±1

602±1

0

-5

ПВБ + 1

595±1

603±1

10-7

595±1

604±1

0

0


Величина сдвига максимума поглощения в растворе ОМС № 1 заметна в случае растворов соли серебра и незначительна в случае растворов соли ртути (в пределах ошибки измерения), тогда как в полимерной пленке на основе ПВБ сдвиг полностью отсутствует. Поэтому можно предположить, что соединение № 1 в пленках ПВБ не образует комплексов с катионами ртути и серебра. В связи с этим это соединение неперспективно для дальнейших исследований при его иммобилизации в другие полимерные матрицы. С другой стороны, важно понять условия, при которых возможно образование комплексов с катионами ртути, что следует из теоретических предпосылок.

С этой целью были проведены работы по получению и исследованию модельных мембран в виде мономолекулярных слоев ОМС № 1 на границе раздела фаз и их взаимодействия с катионами ртути.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Похожие:

Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Гост 32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Межгосударственный стандарт (гост 32-2001). Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (редакция 2005...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОбщие положения отчет
Отчет о научно-исследовательской работе (нир) документ, который содержит систематизированные данные о научно-исследовательской работе,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconРеферат Отчет о научно-исследовательской работе состоит
Отчет о научно-исследовательской работе состоит из 33 рисунков, 8 разделов, 12 подразделов, 9 формул, 31 источника. Общий объем 48...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе «определение доступности...
Ключевые слова: отчет, научно-исследовательская работа, заключительный отчет, кинопоказ, доступность, качество, цифровые технологии,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет по научно-исследовательской работе студентов экономического факультета за 2012-2013 г
Научно-исследовательская работа студентов является действенным средством повышения качества подготовки специалистов и проводится...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Двухфакторная многокритериальная методика аттестации научно-педагогических работников спбгу на основе показателей эффективности их...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе фгоу впо «Кемеровский гсхи»
Ключевые слова: наука, инновации, инновационный потенциал, инновационный проект, финансирование научно-исследовательской работы,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе за 2011 год
Основные научные направления (по которым факультет осуществляет научно-исследовательскую деятельность)
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области коллоидной химии и поверхностных явлений
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научной исследовательской работе студентов (магистрантов) Института
Организация научно-исследовательской деятельности студентов и их участие в научных исследованиях и разработках в 2012 году
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе
Методические указания по выполнению контрольной работы одобрены на заседании Научно-методического совета взфэи
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
«научно-методическое сопровождение выполнения обязательств российской федерации по охране всемирного культурного и природного наследия...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Санкт-петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им. В. И. Ульянова (ленина)


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск