Fluoreszkáló aerogélek analitikai alkalmazási lehetőségeinek felderítése

Abstract

Kutatómunkámban UV-fény hatására fluoreszkáló szilika aerogéleket állítottam elő, majd fluoreszcenciájukat vizsgáltam szerves vegyületek adszorpciójának hatására. Olyan szerves indikátorokat építettem be szilika aerogélekbe, amelyeknek acetonos és/vagy vizes oldatai 254 és 366 nm UV fényben fluoreszkáltak. Megállapítottam, hogy a fluoreszcencia színét és intenzitását az alkalmazott oldószer minőségével jelentősen befolyásolni lehet. A legjelentősebb fluoreszcencia változást Szafranin T és a neutrálvörös indikátorok esetén tapasztaltam. Az így nyert aerogélek UV 254 és 366 nm fény alatt különböző színnel és intenzitással fluoreszkáltak. Az NL8 és NL9 aerogél például, ami Szafranin T indikátort tartalmazott, 254 nm-en narancssárgán, 366 nm-en pedig rózsaszínen fluoreszkált. Különböző anyagok gőzeinek adszorpcióját végeztem az NL8 aerogélen, így vizsgáltam az aceton, toluol, formaldehid, ecetsav és ammónia hatását a fluoreszcencia intenzitására. Megállapítottam, hogy közülük a formaldehid és az ecetsav mutatta a legnagyobb érzékenyítő hatást, míg az aceton gyakorlatilag semmilyen változást nem okozott a fluoreszcencia intenzitásában. Vizsgáltam a környezetünkre fokozottan veszélyes kén-dioxid és nitrogén-dioxid hatását az NL8-es aerogélre, úgy, hogy argon áramba különböző mennyiségű gázt injektáltam, és megfigyeltem a fluoreszcencia intenzitására gyakorolt hatásukat. A tripánkék indikátort tartalmazó aerogél NO2 hatására enyhe kék színűvé változott, ami felveti annak a lehetőségét, hogy nagyobb indikátor tartalmú aerogélek esetleg alkalmasak lehetnek NO2 kimutatására.Összefoglalásul megállapíthatjuk, hogy a különböző fluoreszcens anyagokkal funkcionalizált szilika aerogélek alkalmasak lehetnek fluoreszcencia kioltáson vagy színváltozáson alapuló optokémiai szenzorok létrehozására és a jövőben feltehetőleg alkalmazásra kerülhetnek különböző toxikus gázok detektálására például környezeti gázmintákban.