NIMBENanosciences et Innovationpour les Matériauxla Biomédecineet l’Énergie

V plaveckých bazénech se chlor (Cl2) používá jako dezinfekční prostředek, aby se minimalizovalo riziko mikrobiální kontaminace pro uživatele. Cl2 se však ve vodě mění na kyselinu chlornou (HClO), která reaguje s dusíkatými sloučeninami vznikajícími při lidské činnosti, jako jsou sliny, pot, moč a kůže. To vede ke vzniku několika chloraminů, jako je monochloramin, dichloramin a toxický trichlorid dusíku (NCl3). Vzhledem k nízké rozpustnosti ve vodě se NCl3 vyskytuje především ve vzduchu a u plavců a návštěvníků bazénů vyvolává značné podráždění očí a dýchacích cest. Epidemiologické studie dále nedávno prokázaly, že může vyvolávat astma, zejména u dětí. Obsah NCl3 se může měnit během 10 minut v závislosti na počtu plavců a rozvíření vody. Aby bylo možné v případě potřeby rychle obnovit atmosféru v bazénu, je proto důležité mít možnost sledovat koncentraci NCl3. Dosud jediná používaná metoda měření plynného NCl3 je poměrně pomalá, protože je založena na odběru vzorků pomocí kartuše z atmosféry během 2 hodin a následné analýze v laboratoři.

Pro kolorimetrický senzor NCl3 použila laboratoř podobnou strategii jako pro detekci formaldehydu. Známá reakce NCl3 s jodidovými ionty v roztoku vede ke vzniku trijodidového iontu, I3-, který absorbuje při vlnové délce 270 nm. V roztoku může tento druh tvořit s amylosou komplex I3-/Amylosa, který silně absorbuje ve viditelné oblasti při 540 nm. Klíčovou inovativní myšlenkou bylo přenést tyto reakce na nanopóry dopované jodidem a amylosou. Vyvinutý senzor dokáže detekovat NCl3 až do 5-200 ppb během 20 minut ve vlhkém prostředí (od 50 % do 75 % relativní vlhkosti) při teplotě okolního bazénu. Senzor tvoří průhledná monolitická matrice o rozměrech 8X5X2 mm dopovaná jodidem sodným a amylosou. Po vystavení působení NCl3 vzniká barva v důsledku tvorby komplexu I3-/amylóza; barva se mění od světle růžové po tmavě fialovou v závislosti na koncentraci NCl3.

.