Синтезом и изучением новых композитных материалов, из которых изготавливаются сенсоры для обнаружения неорганических и органических загрязняющие веществ, занимаются научные коллективы Института естественных и точных наук ЮУрГУ. Им удалось создать новый, простой в получении композит, который сделает производство датчиков и поиск загрязнителей в сточных водах дешевле. Результаты исследования опубликованы в журнале «Talanta».
Методом высокотемпературной обработки в ионной жидкости ученые ЮУрГУ получили композитный материал на основе нитрида углерода и диоксида титана. Благодаря этой методике структура материала пригодна для формирования электрохимических датчиков, которые работают на обнаружение вредоносных веществ в продуктах питания и воде.
«Важным преимуществом нового материала является отсутствие в его структуре дорогостоящих благородных металлов. В дальнейшем планируется продолжить исследования в направлении разработки электрохимических сенсоров для обнаружения ряда витаминов, пестицидов, и прочих микрополлютантов, обнаружение которых в сточных водах очень важно», – рассказал руководитель проекта, научный сотрудник лаборатории экологических проблем постиндустриальной агломерации Роман Морозов.
Испытания показали пригодность нового композитного материала для изготовления сенсоров детектирования в пищевых продуктах и сточных водах пестицида фипронил. Это имеет большую практическую значимость, поскольку электрохимический способ детекции является быстрым, хорошо воспроизводимым и не требует дорогого аппаратного оформления.
Исследование свойств полученных материалов проводилось методами сканирующей электронной микроскопии, ИК-спектрометрии, термического анализа и рентгеновской фотоэлектронной микроскопии. У материалов выявлена способность к синтезу нанопризм, причем их размер можно контролировать, изменяя условия их получения. Непосредственное формирование композитного материала осуществляется гидротермальным путем в автоклаве при повышенном давлении и температуре 180С.
Работа проводится при поддержке грантов Министерства науки и высшего образования РФ и Российского научного фонда (РНФ). Ученые готовят к публикации еще одну научную статью о своем исследовании в журнале «Journal of Colloid and Interface Science».
Проблемы экологии сегодня как никогда актуальны. ЮУрГУ уделяет особое внимание экологическим вопросам и поддерживает развитие этого научного направления в рамках стратегического проекта «Экосреда постиндустриальной агломерации» по программе академического лидерства «Приоритет 2030».
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».