Радиохимия
Медицина
Онкология
Радиология
Сенсоры
Новый подход к созданию мембран для различных сфер: от экологии до ядерной медицины
Сенсор для определения стронция в жидкой среде
  • 4’,4’’(5’’)-ди-трет-бутил-дициклогексил-18-краун-6
    называется органическое вещество, выбранное в качестве стронцийселективного компонента чувствительной мембраны нового сенсора
  • 3 кг
    составляет вес портативного комплекта для измерения концентрации стронция в полевых условиях: в него входят сенсор на стронций, электрод сравнения, калибровочные растворы и иономер
  • 3⋅10-6 М
    предел обнаружения стронция в растворе, которого позволяет добиться разработка ученых СПбГУ
  • 8 месяцев
    в лабораторных условиях составил срок службы новой мембраны — его можно увеличить
  • 5 минут
    занимает измерение концентрации стронция в растворе с учетом пробоподготовки

О проекте

Радиохимики СПбГУ разработали мембрану для электрохимического сенсора, позволяющего в онлайн-режиме определять в жидкостях концентрацию стронция. Изобретение может помочь в контроле технологических сред и сточных вод, а также станет основой для разработки генератора иттрия-90 — радионуклида для лечения раковых опухолей.

Ученые предложили новый поход к созданию сенсоров: в качестве чувствительного элемента в мембране используется то же вещество, которое применяют для экстракции (извлечения) определяемого элемента. Такое решение позволило минимизировать взаимное влияние сенсора и анализируемого раствора, что привело к заметному увеличению срока службы мембраны.

На роль стронцийселективного компонента выбрали сложную органическую молекулу с длинным названием: 4’,4’’(5’’)-ди-трет-бутил-дициклогексил-18-краун-6. Ее выпускает фирма «Рутения», занимающаяся органическим синтезом в городе Волжском Волгоградской области.

Такой сенсор пригодится для контроля технологических сред и сточных вод различных предприятий, ведь стронций применяют в создании керамических и стеклянных изделий, красочных пигментов, люминесцентных ламп, некоторых лекарств, аккумуляторов, а также в металлургии — для раскисления меди и бронзы.

Кроме того, разработка ученых ляжет в основу исследований в рамках гранта Российского научного фонда: к 2027 году им предстоит создать радиационно безопасный генератор для получения высокочистого трихлорида иттрия-90 — недорогого и перспективного радионуклида для лечения различных видов раковых опухолей, включая метастазы. Его предшественник, долгоживущий изотоп стронций-90, в огромных количествах образуется при переработке отработавшего ядерного топлива атомных электростанций, то есть он практически бесплатный.

Мембрана для определения стабильного стронция в жидкостях уже была опробована на лабораторной базе Института химии СПбГУ: ученым удалось добиться увеличения срока службы изобретения до восьми месяцев, а общее время теста с учетом пробоподготовки составило всего пять минут, что делает возможным использование нового сенсора для анализа в режиме реального времени.
Преимущества
  • Высокая селективность
    Новая мембрана позволяет более селективно определять содержание стронция, в отличие от других методик, которые нередко выдают результаты с высокой погрешностью из-за примесей щелочных металлов: натрия, калия, рубидия
  • Низкая стоимость
    Все компоненты мембраны — стронцийселективный компонент, липофильный компонент, порошок поливинилхлорида и пластификатор — являются доступными и недорогими, поэтому ее стоимость остается на уровне аналогов: около 1000–2000₽
  • Возможность онлайн-контроля
    Так как новая мембрана позволяет проводить измерение концентрации за считанные минуты, сенсор можно использовать для онлайн-контроля содержания стронция (например, в сточных водах)
Пользователи
Промышленные предприятия, фармакологические производства.
Цели

Сделать мембрану, которая поможет провести быстрый онлайн-контроль содержания стронция в жидких средах.

Выгоды
Доступный и высокоселективный метод поможет различным предприятиям контролировать содержание стронция в технологических средах и сточных водах.

Команда
  • Игорь Валентинович Смирнов

    заведующий кафедрой радиохимии СПбГУ, доктор химических наук

  • Юрий Евгеньевич Ермоленко
    профессор (кафедра радиохимии СПбГУ), доктор химических наук
  • Вячеслав Валентинович Еремин
    старший преподаватель СПбГУ, кандидат химических наук
  • Евгений Олегович Калинин
    специалист по учебно-методической работе СПбГУ, химик
  • Владислав Владимирович Тимошенко
    инженер-исследователь (кафедра радиохимии СПбГУ)
  • Дмитрий Сергеевич Калягин
    выпускник СПбГУ
  • Александр Алексеевич Бречалов
    выпускник СПбГУ

Документы

История успеха
Больше возможностей
Мембрана для очистки метилового спирта из промышленных смесей
Ультралегкая и прочная система поддержки для кремниевых детекторов
Слушать подкаст
Ученые СПбГУ отвечают на важные вопросы
Научно-популярные новости СПбГУ, исследования, видеолекции, интервью с учеными Университета
Ландау позвонит
Оставить заявку
Укажите контактную информацию, мы вам перезвоним и ответим на интересующие вопросы
Наши эксперты готовы ответить на ваши вопросы
Получить консультацию
Подписывайтесь на наши соцсети
Подпишитесь на соцсети СПбГУ, чтобы быть в курсе актуальных новостей
Простым языком об исследованиях и разработках ученых СПбГУ
Журнал «Санкт-Петербургский университет»