Детектирование нитроароматических соединений на функционализированных кремниевых нанотекcтурах

  • Александр Юрьевич МИРОНЕНКО (Институт химии ДВО РАН, Владивосток),
  • Михаил Викторович ТУТОВ (Институт химии ДВО РАН, Владивосток)
  • Станислав Олегович ГУРБАТОВ
  • Александр Андреевич КУЧМИЖАК (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток)
Ключевые слова: сенсор, нанотекстуры, поверхностно-усиленная флуоресценция

Аннотация

Подтверждено предположение, что прямая лазерная обработка материалов с помощью нано- и фемтосекундных (фс) лазерных импульсов в безводной неокисляющей среде, содержащей  функционализирующий агент (флуорофор с винильной функциональной группой), позволит выполнить одновременно тексурирование и функционализацию кремниевой поверхности. Эта идея реализована при создании так называемых индуцированных лазером периодических поверхностных структур (laser-induced periodic surface structures, LIPSS) в результате прямой абляции объемного кристаллического кремния, находящегося в растворе N-винилкарбазола в толуоле. Показано, что лазерная обработка с использованием линейно поляризованных импульсов фс-лазера позволяет получать LIPSS c ковалентно функционализированной поверхностью за счет протекания фотоиндуцированной реакции гидросилилирования. Уникальные структуры с иерархической шероховатостью (и, как следствие, антиотражающими свойствами), функционализированные сенсорным флуорофором, имеют прекрасные сенсорные характеристики за счет реализации эффекта поверхностно-усиленной флуоресценции.  Используя N-винилкарбазол в качестве функционализирующего агента, мы демонстрируем одноэтапное изготовление высокочувствительного (предел обнаружения 40 нМ) сенсора для выявления нитробензола в воде.

Биографии авторов

Александр Юрьевич МИРОНЕНКО, (Институт химии ДВО РАН, Владивосток),

кандидат химических наук, старший научный сотрудник,

Михаил Викторович ТУТОВ, (Институт химии ДВО РАН, Владивосток)

кандидат химических наук, научный сотрудник 

Станислав Олегович ГУРБАТОВ

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник,

Александр Андреевич КУЧМИЖАК, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток)

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Опубликован
2021-03-10
Как цитировать
МИРОНЕНКО, А., ТУТОВ, М., ГУРБАТОВ, С., & КУЧМИЖАК, А. (2021). Детектирование нитроароматических соединений на функционализированных кремниевых нанотекcтурах. Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук, (1), 105-110. извлечено от http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/article/view/704
Выпуск
Раздел
Химические науки