Журнал "Макрогетероциклы"

^aФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук, 630090 Новосибирск, Россия

^bФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет», 190005 Санкт-Петербург, Россия

^@E-mail: basova@niic.nsc.ru

 

DOI: 10.6060/mhc200710b

Макрогетероциклы 2020 13(2) 91-112

 

Одним из актуальных путей улучшения селективности сенсоров на основе углеродных нанотрубок (УНТ) является создание гибридных материалов с полиароматическими молекулами. Интерес к гибридным материалам связан с синергетическим эффектом, возникающим при комбинации свойств углеродных материалов (их псевдоодномерная электронная структура, высокая проводимость, большая площадь поверхности) и свойств полиароматических молекул (высокая чувствительность к определяемым веществам различной природы, обратимость сенсорного отклика). Создание новых пористых трёхмерных углеродных структур, в которых полиароматические молекулы являются линкерами, также представляет интерес для создания функциональных углеродных материалов нового поколения. В настоящем обзоре проанализировано современное состояние исследований в области получения гибридных материалов на основе углеродных нанотрубок и различных полиароматических молекул (производных фталоцианина, порфирина, пирена, кумарина, BODIPY и др.), связанных с проблемами улучшения чувствительности и селективности адсорбционно-резистивных и электрохимических сенсоров. В первой части обзора представлен анализ работ, в которых описываются различные методы функционализации углеродных нанотрубок ароматическими молекулами и изучается их влияние на состав и структуру получаемых материалов, а также рассмотрены подходы к созданию гибридных 3D структур на основе УНТ. Вторая часть обзора посвящена функциональным свойствам гибридных материалов, при этом основное внимание уделяется анализу их сенсорных свойств. Приведены примеры наиболее успешного применения гибридных материалов в качестве активных слоев адсорбционно-резистивных сенсоров для определения различных газов в окружающей среде. При рассмотрении литературных данных уделяется внимание анализу влияния методов функционализации углеродных нанотрубок полиароматическими молекулами на сенсорные свойства. Третья часть обзора посвящена использованию гибридных материалов для модифицирования электродов электрохимических сенсоров для определения различных молекул в водных растворах и биологических жидкостях.