Ключевую роль в определении ионов металлов в их водных растворах выполняют сенсорные мембранные материалы. Структура и морфология ионообменных мембран напрямую влияют на скорость и эффективность процесса ионного обмена на границе раздела с раствором. Перспективным классом материалов для создания таких мембран являются блок-сополимеры. Их ключевой особенностью является способность к микрофазовому разделению, что позволяет формировать структуру как в твердом состоянии, так и в растворе. Стремление к разделению и к самоорганизации приводит к формированию микроскопических областей, обогащенных конкретным типом блоков. В некоторых случаях в таких полимерах могут возникать пустоты, внутренняя поверхность которых может сорбировать на себя аналитические реагенты. Благодаря существованию свободного пространства в формируемых пустотах могут протекать реакции комплексообразования, обуславливающие аналитические реакции на ионы определяемых металлов. В настоящей работе на основе терминированного гидроксильными и калий-алкоголятными группами полоксамера (блок-сополимера оксидов пропилена и этилена) и не симметричного ароматического диизоцианата (2,4-толуилендиизоцианата) проведён синтез микропористых блок-сополимеров. В качестве модификаторов были использованы не слипающиеся наноразмерные органозамещённые кремнезёмы ASiP-Cu-0.5 Полученные полимеры наносились на полиэтилентерефталатную плёнку, используемую в качестве подложки. В результате была изготовлена и исследована сенсорная тест-система с использованием 1-(2-пиридилазо)-2-нафтола в качестве аналитического реагента на ионы Cu(II) и PHENAZO для определения ионов магния(II). Реагент PHENAZO отличается высокой селективностью и чувствительностью в спектрофотометрическом анализе ионов магния. Реакция Mg(II) с реагентом приводит к образованию сине-фиолетового соединения, что позволяет проводить точное и эффективное определение концентрации магния. Реагент обладает малиновым цветом. Максимум поглощения света реагентом и его комплекса с магнием наблюдается при длинах волн 490 и 560 нанометров соответственно. В результате проведённых исследований было установлено, что аналитические реагенты иммобилизованные на модифицированные микропористые блок-сополимеры проявляют высокую чувствительность при определении ионов Mg(II) и Cu(II) в их водных растворах, что делает их высокоэффективными подложками для практического применения в аналитической химии.
Sensor membrane materials play a key role in determining metal ions in their aqueous solutions. The performance of ion exchange membranes, particularly their speed and effectiveness, is directly linked to their internal structure and physical form. Block copolymers, frequently considered promising materials for sensor membranes, exhibit a remarkable characteristic known as microphase separation. This phenomenon, occurring both in solid and dissolved states, plays a crucial role in influencing the membrane's ion exchange capabilities. The desire for separation and self-organization leads to the formation of microscopic areas enriched with a specific type of blocks. In some cases, voids may appear in such polymers, the inner surface of which can absorb analytical reagents. Due to the existence of free space in the voids formed, complexation reactions can occur, causing analytical reactions to the ions of the metals being determined. This study explores the synthesis of microporous block copolymers. The research utilizes poloxamer, a block copolymer composed of propylene and ethylene oxides, modified with hydroxyl and potassium alcoholate functionalities. This modified poloxamer is subsequently reacted with an asymmetric aromatic diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, to create the desired microporous structure. Non-sticky nanosized organo-substituted silicas ASiP-Cu-0.5 were used as modifiers. The obtained polymers were applied to polyethylene terephthalate film used as a substrate. As a result, a sensor test system was manufactured and investigated using 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol as an analytical reagent for Cu(II)ions and PHENAZO for determining magnesium(II) ions. PHENAZO is a highly sensitive and selective reagent for spectrophotometric analysis of magnesium ions. Its unique ability to form a distinctive blue-violet complex with magnesium enables accurate detection. The reagent itself is crimson in color, but its complex with magnesium exhibits maximum light absorption at 560 nanometers, compared to the reagent's peak absorption at 490 nanometers. This sensitivity is further amplified by immobilizing PHENAZO on modified microporous block copolymers. This innovative approach creates highly effective substrates for determining magnesium and copper ions in aqueous solutions, making them valuable tools for practical applications in analytical chemistry.