Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами
The aim of the work was to reduce the time for detection the concentration of phenol in aqueous solutions using colorimetric sensor systems based on molecularly imprinted polymers (MIPs). To achieve this goal, hydrophilic fast-absorbing platform (HFP) containing sodium carboxymethyl cellulose (Na-CM...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/808 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543970860990464 |
|---|---|
| author | Gorbach, L.A. Purikova, O.H. Sergeyeva, T.A. Brovko, O.O. |
| author_facet | Gorbach, L.A. Purikova, O.H. Sergeyeva, T.A. Brovko, O.O. |
| author_sort | Gorbach, L.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-14T10:18:51Z |
| description | The aim of the work was to reduce the time for detection the concentration of phenol in aqueous solutions using colorimetric sensor systems based on molecularly imprinted polymers (MIPs). To achieve this goal, hydrophilic fast-absorbing platform (HFP) containing sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) and hydroxyethyl methacrylate (HEMA) was developed. On the basis of HFP filled with crushed phenol-selective MIP a colorimetric test system was obtained. It provides increased sorption characteristics, significantly reduces the exposure time in aqueous solutions, and when interacting with the appropriate reagent generates an easily registerable colorimetric sensory response. The idea of creating a sensor system for ultra-fast out-of-laboratory deteсtion of phenols was based on the capability of HFP to absorb rapidly large quantities of liquid as well as on the ability of the molecularly imprinted polymer as a filler to bind selectively the analyte compound (phenol) and to generate a colorimetric sensor response upon interaction with the appropriate reagent. Bound to MIP phenol was further detected by the reaction with 2 % aqueous solution of 4-aminoantipyrine and 2 % aqueous solution of K3[Fe(CN)6] in alkaline medium. The intensity of the color from slightly pink to dark crimson was proportional to the concentration of phenol in the analyzed sample. Digital images of stained samples were obtained using the camera of a Samsung Galaxy J7 SM-J700H Gold smartphone equipped with the Android 5.1 operating system. The color intensity was measured by means of Color Grab software (version 3.6.1, Loomatix) in the RGB color model. The degree of swelling (?) was defined by gravimetric method. The morphology of the samples was studied by scanning electron microscopy (SEM) method using a MIRA 3 microscope (Tescan GmbH, Czech Republic). The use of HFP/MIP with a sensor system based on phenol-selective MIP reduces the time for phenol analysis by an order of magnitude (from 3 hours to 15 minutes). The limit of phenol detection by the developed sensor system is 2.5 ?M, while the working range is 2.5 ?M – 10 mM. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:55Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-808 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:02Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8082025-09-14T10:18:51Z Hydrophilic fast-absorbing platform, filled with molecularly imprinted polymers Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами Gorbach, L.A. Purikova, O.H. Sergeyeva, T.A. Brovko, O.O. phenol colorimetric sensor systems molecularly imprinted polymers hydrophilic fast-absorbing platform фенол колориметрична сенсорна система молекулярно імпринтовані полімери гідрофільна швидкосорбувальна платформа The aim of the work was to reduce the time for detection the concentration of phenol in aqueous solutions using colorimetric sensor systems based on molecularly imprinted polymers (MIPs). To achieve this goal, hydrophilic fast-absorbing platform (HFP) containing sodium carboxymethyl cellulose (Na-CMC) and hydroxyethyl methacrylate (HEMA) was developed. On the basis of HFP filled with crushed phenol-selective MIP a colorimetric test system was obtained. It provides increased sorption characteristics, significantly reduces the exposure time in aqueous solutions, and when interacting with the appropriate reagent generates an easily registerable colorimetric sensory response. The idea of creating a sensor system for ultra-fast out-of-laboratory deteсtion of phenols was based on the capability of HFP to absorb rapidly large quantities of liquid as well as on the ability of the molecularly imprinted polymer as a filler to bind selectively the analyte compound (phenol) and to generate a colorimetric sensor response upon interaction with the appropriate reagent. Bound to MIP phenol was further detected by the reaction with 2 % aqueous solution of 4-aminoantipyrine and 2 % aqueous solution of K3[Fe(CN)6] in alkaline medium. The intensity of the color from slightly pink to dark crimson was proportional to the concentration of phenol in the analyzed sample. Digital images of stained samples were obtained using the camera of a Samsung Galaxy J7 SM-J700H Gold smartphone equipped with the Android 5.1 operating system. The color intensity was measured by means of Color Grab software (version 3.6.1, Loomatix) in the RGB color model. The degree of swelling (?) was defined by gravimetric method. The morphology of the samples was studied by scanning electron microscopy (SEM) method using a MIRA 3 microscope (Tescan GmbH, Czech Republic). The use of HFP/MIP with a sensor system based on phenol-selective MIP reduces the time for phenol analysis by an order of magnitude (from 3 hours to 15 minutes). The limit of phenol detection by the developed sensor system is 2.5 ?M, while the working range is 2.5 ?M – 10 mM. Метою роботи було скорочення часу визначення концентрації фенолу у водних розчинах за допомогою колориметричних сенсорних систем на основі молекулярно імпринтованих полімерів (МІП). Для досягнення мети було розроблено гідрофільну швидкосорбувальну платформу (ГШП), яка містить натрій карбоксиметилцелюлозу (Na-КMЦ) та гідроксиетилметакрилат (ГЕМА). На основі ГШП, наповненої подрібненим МІП, селективним до фенолу, отримано колориметричну тест-систему. Вона забезпечує підвищення сорбційних характеристик, істотно скорочує час експозиції у водних розчинах, а при взаємодії з відповідним реагентом – генерує колориметричний сенсорний відгук з можливістю легкої реєстрації. В основу ідеї створення сенсорної системи для надшвидкого позалабораторного визначення фенолів було покладено здатність ГШП швидко сорбувати велику кількість рідини, а молекулярно імпринтованого полімера як наповнювача – селективно зв’язувати сполуку-аналіт (фенол) і генерувати колориметричний сенсорний відгук при взаємодії з відповідним реагентом. Зв’язаний з МІП фенол надалі виявляли за допомогою реакції з 2 % водним розчином 4-аміноантипірину та 2 % водним розчином К3[Fe(CN)6] у лужному середовищі. Інтенсивність забарвлення від ледь рожевого до темно-малинового була пропорційна концентрації фенолу в аналізованому зразку. Цифрові зображення забарвлених зразків отримували за допомогою камери смартфона Samsung Galaxy J7 SM-J700H Gold, оснащеного операційною системою Android 5.1. Оцінку інтенсивності забарвлення проводили за допомогою програмного забезпечення Color Grab (version 3.6.1, Loomatix) у кольоровій моделі RGB. Ступінь набухання (?) визначали гравіметричним методом. Морфологію зразків досліджували методом сканувальної електронної мікроскопії (СEM) з використанням мікроскопа MIRA 3 (Tescan GmbH, Чехія). Застосування ГШП/МІП як сенсорної системи на основі фенол-селективних МІП забезпечує зменшення часу аналізу фенолу на порядок (з 3 год до 15 хв). Межа визначення фенолу за допомогою створеної сенсорної системи становить 2.5 мкМ, а робочий діапазон 2.5 мкМ – 10 мМ. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-08-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/808 10.15407/hftp16.03.376 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 376-384 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 376-384 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 3 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 376-384 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/808/807 Copyright (c) 2025 L.A. Gorbach, O.H. Purikova, T.A. Sergeyeva, O.O. Brovko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | фенол колориметрична сенсорна система молекулярно імпринтовані полімери гідрофільна швидкосорбувальна платформа Gorbach, L.A. Purikova, O.H. Sergeyeva, T.A. Brovko, O.O. Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title | Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title_alt | Hydrophilic fast-absorbing platform, filled with molecularly imprinted polymers |
| title_full | Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title_fullStr | Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title_full_unstemmed | Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title_short | Гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| title_sort | гідрофільна швидкосорбувальна платформа, наповнена молекулярно імпринтованими полімерами |
| topic | фенол колориметрична сенсорна система молекулярно імпринтовані полімери гідрофільна швидкосорбувальна платформа |
| topic_facet | phenol colorimetric sensor systems molecularly imprinted polymers hydrophilic fast-absorbing platform фенол колориметрична сенсорна система молекулярно імпринтовані полімери гідрофільна швидкосорбувальна платформа |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/808 |
| work_keys_str_mv | AT gorbachla hydrophilicfastabsorbingplatformfilledwithmolecularlyimprintedpolymers AT purikovaoh hydrophilicfastabsorbingplatformfilledwithmolecularlyimprintedpolymers AT sergeyevata hydrophilicfastabsorbingplatformfilledwithmolecularlyimprintedpolymers AT brovkooo hydrophilicfastabsorbingplatformfilledwithmolecularlyimprintedpolymers AT gorbachla gídrofílʹnašvidkosorbuvalʹnaplatformanapovnenamolekulârnoímprintovanimipolímerami AT purikovaoh gídrofílʹnašvidkosorbuvalʹnaplatformanapovnenamolekulârnoímprintovanimipolímerami AT sergeyevata gídrofílʹnašvidkosorbuvalʹnaplatformanapovnenamolekulârnoímprintovanimipolímerami AT brovkooo gídrofílʹnašvidkosorbuvalʹnaplatformanapovnenamolekulârnoímprintovanimipolímerami |