Бумажный флуоресцентный сенсор определил рекордно низкую концентрацию углекислого газа
Ученые из Канады и Германии создали бумажный сенсор, чувствительный к наличию в воздухе концентраций углекислого газа менее шести единиц миллионных долей. Под действием углекислоты, которая получается при взаимодействии CO2 и воды, флуоресцирующие органические молекулы на сенсоре протонировалось. Спектр флуоресценции этого вещества сдвигается пропорционально концентрации углекислого газа, из чего можно сделать вывод о его содержании в анализируемом воздухе. Результаты исследования опубликованы в ACS Applied Materials and Interfaces.
Продолжительный мониторинг концентрации углекислого газа в воздухе часто необходим для обеспечения безопасных условий труда, применяется в умных зданиях, а также важен для некоторых лабораторных исследований. Для этого часто используют сенсоры, основанные на поглощении инфракрасного излучения или электрохимические датчики, основанные на изменении сопротивления материала или тока в нем. Более дешевой и простой альтернативой им могут стать бумажные сенсоры, пропитанные флуоресцентным веществом.
Один из подобных методов детектирования основан на реакции углекислого газа с аминогруппой флуоресцентного красителя — образуются карбаматы, что приводит к гашению или сдвигу спектра флуоресценции. Также можно судить о концентрации диоксида углерода по его взаимодействию с депротонированными аминогруппами флуоресцирующих молекул. Кроме того, диоксид углерода можно определит по количеству углекислоты, которая образуется