Supramolekularny sensor zanieczyszczeń w spalinach samochodowych

Supramolekularny sensor zanieczyszczeń w spalinach samochodowych

Włoscy naukowcy opracowali supramolekularny sensor zanieczyszczeń aromatycznych pochodzących ze spalin samochodowych takich jak benzen. Sensor wykrywa stężenia zanieczyszczeń na poziomie poniżej ppb (jednej części na miliard). W porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami opartymi na metalach przejściowych w przypadku nowego sensora na wynik pomiaru nie ma wpływu np. para wodna znajdująca się w atmosferze.

Enrico Dalcanale i Stefano Zampolli wraz ze współpracownikami z Uniwersytetu w Parmie i National Research Council w Bolonii stworzyli sensor, który wychwytuje zw. aromatyczne za pomocą pustych przestrzeni w cząsteczkach supramolekularnych. Naukowcy chcieli stworzyć tani, niezależny od dodatkowych urządzeń wykrywacz, który służyłby do badań zanieczyszczenia atmosfery, przede wszystkim benzenu.

Supramolekularny sensor jest wielkości dłoni, do niego przyłączony jest zminiaturyzowany detektor składający się z kolumny GC oraz matrycy sensorów opartych na tlenku metalu. „Urządzenie jest w pełni zautomatyzowane – dotyczy to przygotowania próbek, wprowadzenia próbki do separatora, separacji i oczyszczania systemu. Faza pobierania próbki trwa 10 – 60 minut, a więc możliwe jest dokonywanie pomiarów w warunkach zbliżonych do pomiarów w czasie rzeczywistym” – mówi Dalcanale.

Cząsteczka supramolekularna, która wychwytuje związki aromatyczne składa się z połączonych ze sobą dodatkowymi mostkami molekularnymi cząsteczek chinoksyliny. Utworzona struktura ma kształt przypominający półsferę, do wnętrza której dostać się może jedynie cząsteczka z grupy związków aromatycznych, inne takie jak woda, tlenki azotu oraz węglowodory alifatyczne nie są wychwytywane. Poprzez odpowiednią modyfikację struktury cząsteczki supramolekularnej można ją uaktywnić na wychwytywanie innych poza zw. aromatycznymi cząsteczek.

Obecnie Dalcanale wraz ze współpracownikami wspólnie z różnymi agencjami ochrony środowiska uczestniczą w badaniach „polowych” opracowanego urządzenia.

(pj)