ИСТИНА

Этиленгликоль в силу своей высокой растворимости в воде легко транспортируется поверхностными водотоками в локальные водосборы. В этой связи измерение содержания этого опасного вещества в природных и сточных водах – необходимая составляющая экологического мониторинга окружающей среды. Среди химических сенсоров, способных проводить анализ жидких сред, особое внимание привлекают пористые фотонные кристаллы (ФК) на основе анодного оксида алюминия (АОА). Зависимость положения фотонной запрещённой зоны (ФЗЗ) от показателя преломления вещества, заполняющего поры АОА, открывает широкие возможности для использования ФК в качестве химических сенсоров. Однако опубликованные в литературе методы получения ФК на основе АОА, использующие растворы серной [1], щавелевой [2] или селеновой [3] кислот в качестве электролитов при анодировании алюминия, создают разветвленные поры с малого диаметра (менее 100 нм), что ограничивает круг возможных аналитов. Формирование ФК с неветвящимися порами большого диаметра, периодически изменяющегося вдоль нормали к поверхности плёнки АОА, может значительно повысить быстродействие оптических сенсоров. Целью данной работы является исследование сенсорных свойств фотонных кристаллов, полученных анодированием алюминия в фосфорной кислоте. В ходе работы электрохимическим окислением алюминия в 0,1 М H3PO4 при 0°C при синусоидальной модуляции напряжения от плотности заряда в диапазоне 160 – 200 В с периодом 0,52 – 1,03 Кл/см2 были получены пористые плёнки АОА с неветвящимися порами с диаметром 180 – 240 нм. Положение ФЗЗ полученных ФК лежит в диапазоне от 0,9 до 1,7 мкм. Отношение толщины плёнок к плотности заряда анодирования составляет 553 ± 6 нм•см2•Кл1, эффективный показатель преломления равен 1,53 ± 0,02. Для оценки сенсорных свойств ФК на основе АОА были использованы растворы с различной концентрацией этиленгликоля в воде. В результате проведенных исследований были определены аналитические характеристики полученных ФК (лучшие значения: коэффициент чувствительности 0,805 ± 0,001 нм/M, предел обнаружения 0,0814 M). Установлено, что коэффициент чувствительности можно увеличить путём увеличения диаметра пор (в результате растравливания полученных ФК в 1 М H3PO4 при 45 °C). Полученные результаты показывают, что ФК на основе АОА можно рассматривать как перспективную платформу для оптических химических сенсоров.