I ricercatori delle facoltà di chimica e di scienza dei materiali dell'Università statale di Mosca Lomonosov hanno sviluppato un nuovo modo per aumentare la sensibilità di rilevamento di composti volatili, soprattutto cloro, utilizzando nanoparticelle metalliche. L'opera è stata pubblicata su Talanta rivista.

nanoparticelle metalliche, in particolare le nanoparticelle di oro e argento, sono ampiamente utilizzati nella chimica analitica. Tra le loro applicazioni vi sono sensori ottici basati sulla risonanza plasmonica superficiale in soluzioni colloidali e su supporti solidi. I moderni sensori ottici hanno notevoli vantaggi come l'elevata sensibilità, facilità di rilevamento di un segnale analitico e regolazione dei parametri ottici e di analisi di laboratorio. Tuttavia, questi dispositivi hanno alcune limitazioni quando si tratta di selettività.

Succede a causa dell'aggregazione di nanoparticelle, che accade a causa dell'elevata forza ionica. Lo strato ionico formato sulla superficie delle particelle è chiamato doppio strato elettrico, ed è caratterizzato da un potenziale elettrocinetico, noto anche come potenziale zeta. Con una diminuzione del potenziale zeta, la stabilizzazione elettrostatica delle nanoparticelle non avviene.

Il problema può essere risolto se le nanoparticelle sono attaccate a supporti solidi; gli scienziati acquisiscono quindi micro o nanosensori basati su particelle solide. Non ci sono molti materiali di matrice per questi sensori, e il processo di fissaggio delle nanoparticelle ai supporti è complicato, così i ricercatori hanno iniziato a lavorare per modificare la superficie delle matrici dei sensori. Per quell'obiettivo, hanno proposto di separare le nanoparticelle da ioni e composti chimici pur mantenendo la loro sensibilità.

I chimici russi hanno inventato una tecnica che combina il rilevamento ottico utilizzando strisce reattive di carta con nanoparticelle triangolari d'argento sparse su di esse, e l'estrazione dinamica del gas:l'estrazione di un composto da una soluzione o da una miscela secca mediante gas liquefatti. La fattibilità di questa tecnica è stata dimostrata rilevando il cloro. Il cloro è spesso usato per purificare l'acqua, poiché distrugge i gusci esterni di batteri e virus. Tuttavia, il problema della determinazione della concentrazione di cloro nell'acqua rimane rilevante, poiché le tecniche esistenti non sono abbastanza sensibili.

Aleksej Furletov, studente alla Lomonosov Moscow State University, uno degli autori dell'articolo, afferma:"La tecnica ci permette di determinare piccole quantità di cloro gassoso in presenza di grandi concentrazioni di composti estranei senza alcuna preparazione del campione. Questo approccio può essere applicato ad altri sistemi analitici basati su nanoparticelle metalliche, che apre ampie opportunità per l'ulteriore sviluppo di quest'area dell'analisi chimica."