오염된 매질에서 V형 신경 작용제 모방체를 신속하고 선택적으로 검출하기 위한 고분자 필름

Abstract

The expeditious detection and quantification of V-series nerve agents (VX) on potentially contaminated surfaces are crucial for the prevention of regional conflict incidents, acts of terrorism, or illicit activities. However, the low volatility and high toxicity of VX make these tasks challenging. Herein, we designed two novel colorimetric thin polymeric films to rapidly and sensitively detect demeton-S, a VX mimic, in contaminated areas. The polymeric films were specifically engineered to include a coordination site for Au (III) ions. Initially, these films were coordinated with Au (III), causing a discernible alteration in color. In the presence of demeton-S, the Au (III) ligands in the films are displaced with demeton-S, resulting in the restoration of the original color of the film, thereby serving as an indicator of the presence of demeton-S. The polymeric films exhibit remarkable selectivity toward demeton-S compared to G-type nerve agents. The reusability of the polymeric films for demeton-S detection was achieved owing to the reversibility of the films during the alternative exposure of Au (III) and demeton-S. The polymeric films demonstrated their applicability for demeton-S detection in several contaminated areas, including water, soil, and skin, rendering them highly suitable for on-site measurements.|V-시리즈 신경가스(VX)의 신속한 감지와 정량 분석은 지역 갈등 사건, 테러 행위 또는 불법 활동의 예방을 위해 중요합니다. 그러나 VX의 낮은 증발성과 높은 독성으로 인해 이러한 작업들은 어렵습니다. 본 연구에서는 오염된 지역에서 VX 모방물질인 demeton-S를 신속하고 민감하게 감지하기 위해 두 개의 새로운 비색 고분자 필름을 설계했습니다. 이 고분자 필름은 특히 금(Au) 이온을 위한 coordination site를 포함하도록 디자인되었습니다. 초기에는 이러한 필름이 금(Au) 이온과 결합해 분자 내 전하 이동 과정이 향상되어 색상이 변화했습니다. demeton-S가 존재하는 경우 필름 내의 금(Au) 이온 리간드가 demeton-S로 치환되어 분자 내 전하 이동 과정이 억제되어 필름의 원래 색상으로 복원되어 demeton-S의 존재를 표시하는 지표로 작용했습니다. 이 고분자 필름은 G형 신경가스 및 다른 간섭물에 비해 demeton-S에 대한 탁월한 선택성을 나타내었습니다. 더불어, Au (III) 및 demeton-S에 대한 교대 노출 동안 필름의 가역성으로 인해 demeton-S 감지를 위한 고분자필름의 재사용이 가능했습니다. 이 고분자 필름은 다양한 수질, 토양 및 피부 등 여러 오염 지역에서 demeton-S의 감지 및 정량 분석에 적용 가능성을 보여주어 현장에서의 측정에 매우 적합하다는 것을 입증했습니다.