Студенты и ученые ЮУрГУ разработали добавку в состав электродов, при помощи которых происходит обнаружение небезопасных веществ в продуктах питания и воде. Новые компоненты электрода отличаются своей не токсичностью и дешевизной в производстве, что уменьшит цену проведения анализа воды в 2-3 раза.
Исследование проводится в рамках работы над стратегическим проектом «Новые перспективные материалы» по программе «Приоритет 2030», которая призвана решить задачи национального проекта «Наука и университеты».
Процедура детектирования веществ современными методами – длительный и дорогостоящий процесс. Благодаря физико-химическим характеристикам добавки, применение электродов может стать отличной альтернативой хроматографическим и спектрометрических методам изучения электрохимического состава продуктов питания и воды.
Разработанный учеными Института естественных и точных наук ЮУрГУ электрод модифицирован материалом на основе диоксида титана и политриазинимида, полученного простым гидротермальным способом. Сейчас уже сделаны первые партии образцов материала и ведется исследование их физико-химических свойств.
«Образцы представляют собой полупроводниковые материалы, которые при увеличении на микроскопе имеют форму рисовых зерен средней длиной 200 нм. Полученные результаты могут стать фундаментом для создания полноценной платформы для определения токсикантов в воде и продуктах питания», – говорит участница разработки, студентка 4 курса кафедры «Экология и химическая технология» ЮУрГУ Валерия Захарченкова.
Изготавливаемый материал определенным образом наносится на электроды, которые крепятся к прибору – потенциостату, предназначенному для исследований электрохимических характеристик. Все полученные на приборе данные в дальнейшем обрабатываются на компьютере, и высчитывается концентрация аналитов, степень токсичности и безопасности вещества.
Для исследования физико-химического состава и электрохимических характеристик образцов используется широкий спектр оборудования, предоставляемый НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ. Морфология и элементный состав определяются при помощи сканирующего электронного микроскопа, а структурные характеристики изучаются методом рентгено-фазового анализа на рентгеновском дифрактометре.
Сейчас разработана методика определения фипронила, его токсичного метаболита фипронил-сульфона. Также электрод можно использовать для определения других токсичных веществ в пищевых продуктах и воде.
Потенциал проекта подтвердило жюри конкурса «УМНИК», на котором Валерия Захарченкова представила идею разработки добавки. Студентка стала победителем конкурса и получила 500 тыс. руб. на развитие проекта.
«Участником конкурса может стать каждый, у кого есть желание усердно трудиться. Не бойтесь подавать заявки, даже если вашу разработку отклонят, у вас будет возможность модернизировать свою разработку, и отправить ее в следующем году», – поделилась студентка.
Южно-Уральский государственный университет – это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ), который призван решить задачи национального проекта «Наука и университеты».
Организатор конкурса УМНИК в Челябинской области - компания монитор в Челябинской области ООО «Южно-Уральская компания Инновационных Технологий»
Павлова Ксения +7 906-870-21-56, ksesha952[at]gmail[dot]com
Группа в ВК: https://vk.com/fasiechelyabinsk
Официальный сайт программы: https://umnik.fasie.ru/chelyabinsk
СМИ о нас:
URA.RU: Челябинцы будут по-новому определять токсичность картофеля
Читайте нас: