Электрохимические сенсоры на основе ионофоров: современное состояние, тенденции, перспективы

Электрохимические сенсоры на основе ионофоров: современное состояние, тенденции, перспективы К. Н. Михельсон Введение Нейтральные и заряженные ионофоры — липофильные молекулы или ионы, способные к селективному связыванию тех или иных аналитов, являются основой для нескольких классов химических сенсоров. Это электрохимические сенсоры, прежде всего потенциометрические (ионоселективные электроды, ионоселективные полевые

транзисторы), селективные кондуктометрические и вольтамперометрические сенсоры, а также сенсоры с оптическим преобразованием сигнала (оптоды). Ионоселективные электроды, в частности на основе ионофоров, входят в число сенсоров, наиболее широко применяемых на практике. Интерес исследователей к таким аналитическим устройствам не ослабевает в течение нескольких десятилетий. Как и для многих других областей науки и практики,

для ионометрии характерно развитие по двум направлениям: расширение круга ионов, доступных для селективного измерения с помощью ионоселективных электродов — экстенсивное развитие и резкое расширение аналитических возможностей электродов на основе уже известных ионофоров за счет реализации новых, революционных подходов к их использованию — интенсивное развитие. На ранней стадии развития ионометрии нередко удавалось

достичь успеха, применяя уже известные селективные экстрагенты, в том числе природные соединения, выполняющие функцию селективных переносчиков ионов. Позднее был разработан большой набор ионоселективных материалов: подандов, краун- и бискраун-эфиров, каликсаренов. Селективность ионофоров этих типов в значительной мере определяется их геометрией, в частности соответствием размеров иона и полости, формируемой полярными

группами ионофора, или двух молекул ионофора в случае подандов, которые обычно образуют комплексы типа IL2 (I — ион, L — ионофор). Селективность металлопорфиринов к тем или иным анионам в значительной мере обусловлена сродством аниона к атому металла в металлопорфирине. Таким образом, быстрому экстенсивному развитию ионометрии во многом способствовали достижения в других областях химии. В настоящее время создание новых