Пористі плівки з родаміном 6Ж, нільським червоним та квантовими точками CdTe для високочутливого виявлення ацетону та аміаку в повітрі

Виявлення молекул в низьких концентраціях у багатокомпонентному газовому середовищі є складною задачею. Хоч наразі досліджуються та розробляються різні сенсори, вони не завжди відповідають вимогам високої чутливості, селективності, роботи при кімнатній температурі та низької собівартості. Одним з перспективних підходів в цьому аспекті є флуоресцентні плівкові сенсори. Метою цього дослідження було вивчити оптичні властивості та флуоресцентні сенсорні відгуки пористих плівок, допованих родаміном 6Ж або Нільським червоним, або їх комплексами з квантовими точками CdTe. Плівкові матриці складалися з полівінілового спирту, аеросилу (пірогенного кремнезему) або етиленвінілацетату з силікагелем. Квантові точки вводились для посилення сигналу флуоресценції за рахунок безвипромінювального Ферстерівського резонансного переносу енергії. Отримано спектри оптичного поглинання та флуоресценції плівок у видимій області. Зниження інтенсивності флуоресценції відповідало концентрації аналіту. Виявлено сенсорні відгуки на низькі концентрації аміаку або ацетону (5 ppm). Найвищу чутливість до ацетону та аміаку продемонстрували плівки аеросилу, доповані родаміном 6Ж, та полівінілового спирту, доповані Нільським червоним з квантовими точками CdTe розміром 2,9 нм, відповідно. Така висока чутливість спостерігалась за кімнатної температури. На основі експериментальних результатів та унікальних властивостей матеріалів зроблено висновок, що такі плівки можуть бути використані як чутливі елементи сенсорів для неінвазивної діагностики захворювань шляхом виявлення концентрацій біомаркерів у видихуваному повітрі або для моніторингу навколишнього середовища.