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    Rivelatore elettro-ottico reversibile per il rilevamento ambientale di inquinanti

    Polimero di coordinazione come sensore di acetonitrile. Attestazione:Scixel

    L'aumento delle emissioni di composti organici volatili (COV) e il loro conseguente impatto sulla qualità dell'aria e dell'acqua è diventata una delle principali preoccupazioni ambientali della nostra epoca, soprattutto nelle società industrializzate. Alcuni COV sono identificati come altamente tossici o cancerogeni, e può avere un impatto sulla salute umana e sull'ecosistema naturale. I COV sono emessi dall'uso di molti prodotti domestici di uso quotidiano, il che rende particolarmente difficile e critico il controllo delle loro emissioni. Uno di questi COV è l'acetonitrile, che viene utilizzato principalmente come solvente organico nei processi estrattivi, ed è anche comunemente usato per tingere i tessuti, come detergente per metalli e per applicazioni a batteria. L'esposizione all'acetonitrile avviene principalmente per inalazione e contatto cutaneo nei luoghi di lavoro in cui viene prodotto o utilizzato acetonitrile. Studi tossicologici hanno fornito prove sufficienti che alti livelli di acetonitrile inducono potenziale neurotossicità, nausea, ridotta attività motoria, respirazione superficiale e/o irregolare e, in casi estremi, Morte.

    Attualmente, vengono impiegate tecniche analitiche altamente sensibili per la quantificazione accurata dei COV, spesso basato sull'assorbimento ottico, conteggio delle particelle o spettrometria di massa. Però, queste tecniche hanno alcuni inconvenienti, come la loro bassa portabilità, selettività vincolata, fasi di pretrattamento complesse e dispendiose in termini di tempo, necessità di operatori altamente specializzati e costi elevati. Per superare queste limitazioni ed esplorare alternative più convenienti, tali polimeri di coordinazione hanno attirato molta attenzione nello sviluppo di dispositivi di rilevamento di prossima generazione. Questi materiali possono ospitare VOC attraverso un processo di diffusione attraverso il reticolo cristallino. Questo processo può produrre una risposta facile da misurare a causa della variazione delle proprietà di questi materiali, che li rende utili chemiosensori. Nello specifico, questi chemiosensori potrebbero mostrare un cambiamento facilmente rilevabile in quasi tutte le proprietà fisico-chimiche, come nell'emissione luminescente, la conducibilità elettrica, il comportamento magnetico e persino un cambiamento di colore ad occhio nudo.

    Il polimero di coordinazione esposto all'acetonitrile provoca un cambiamento di colore e un brusco cambiamento nella conduttività elettrica del materiale. Credito:Ester Resines

    I gruppi del professor Enrique Burzurí e del professor J. Sanchez Costa all'IMDEA Nanociencia propongono l'uso di un semplice polimero di coordinazione non poroso che mostra una transizione magneto-strutturale sotto desorbimento/assorbimento di molecole di acetonitrile nella struttura. Questo cambiamento reversibile produce una risposta misurabile in presenza di acetonitrile. Questa risposta si presenta sotto forma di un cambiamento nel colore del polimero dall'arancione al giallo e un brusco aumento della conduttività elettrica. Entrambe queste risposte sono facilmente osservabili ad occhio nudo o facilmente misurabili, fornendo un evidente vantaggio rispetto ad altre costose tecniche analitiche. Inoltre, queste risposte si verificano a temperature ben definite vicine alle condizioni ambientali. Oggi, per quanto ne sappiamo, questo è il primo esempio di un materiale a base di molecole che mostra tutte queste proprietà leggibili macroscopiche tutte in una volta.


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