О возможности экспресс-анализа хлорсодержащих соединений в нефтепродуктах с использованием спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния, C. 68-71

UDK: 543.424

Ключевые слова: спектральные методы анализа, хлорорганические соединения, хлорфенолы, датчики

Авт.: О.Е. Еремина, А.В. Сидоров, И.А. Веселова, В.Г. Лакеев, Е.А. Гудилин (МГУ имени М.В. Ломоносова), В.Н. Суртаев, К.Б. Рудяк (ПАО «НК «Роснефть»)

Показана перспективность решения проблемы мониторинга хлорорганических соединений в нефтепродуктах методом спектроскопии поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния. Предложен новый подход к определению хлорорганических соединений на примере хлорированных фенольных соединений – маркеров качества нефтепродуктов – методом спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР). Подход основан на связывании хлорорганических соединений в распознающие молекулярные комплексы за счет переноса заряда между аналитом и соединением-акцептором, выступающим в роли «ловушки», которые поглощают в видимой области спектра (450-750 нм). Установлено повышенное сродство пара-хлорфенола к химически не модифицированной подложке вследствие наличия хлоридной группы, обеспечивающей хемосорбцию определяемого вещества с меньшими энергиями взаимодействия, чем в случае тиолов и аминов. Без использования специальных «распознающих» агентов на серебряной поверхности наблюдаются невысокие значения соотношения полезный сигнал/шум, что затрудняет анализ. Полученные спектры ГКР позволили судить о характере усиливаемых колебаний и незначительном смещении их частот (± 5 см^-1) относительно теоретических. Для определения хлорорганических соединений методом ГКР разработан планарный сенсорный элемент, состоящий из наноструктур серебра с химически модифицированным полимерным слоем. Наибольшие коэффициенты усиления аналитического сигнала наблюдались для ГКР-активной поверхности, модифицированной 2,3-дихлор-5,6-дициан-1,4-бензохиноном, в качестве соединения-ловушки, формирующего распознающий молекулярный комплекс. В качестве модельного растворителя для изучения аналитических возможностей индикаторной системы выбран изооктан. Для количественного определения хлорорганических соединений принят сигнал с характеристической частотой 1465 см^-1. Диапазон определяемых концентраций орто-хлорфенола составил 5·10^-6 – 1·10^-4 М, предел обнаружения – 2 мкМ. На примере определения орто-хлорфенола в присутствии пара-хлорфенола показано, что использование предложенного подхода обеспечивает достижение требуемой селективности для определения изомерных хлорированных фенольных соединений в их двухкомпонентных смесях.