NIMBENanosciences et Innovationpour les Matériauxla Biomédecineet l’Énergie

În piscine, clorul (Cl2) este utilizat ca dezinfectant pentru a minimiza riscul pe care îl prezintă contaminanții microbieni pentru utilizatori. Dar Cl2 este transformat în apă în acid hipocloros (HClO), care reacționează cu compușii de azot generați de activitatea umană, cum ar fi saliva, transpirația, urina și pielea. Acest lucru duce la formarea mai multor cloramine, cum ar fi monocloramina, dicloramina și triclorura de azot toxică (NCl3). Din cauza solubilității sale scăzute în apă, NCl3 se găsește în principal în aer și provoacă iritații semnificative ale ochilor și ale căilor respiratorii la înotători și la cei care frecventează piscinele. În plus, studiile epidemiologice au arătat recent că poate induce astm, în special la copii. Conținutul de NCl3 poate varia în 10 minute, în funcție de numărul de înotători și de agitația apei. Prin urmare, pentru a reînnoi rapid atmosfera din piscină atunci când este necesar, este important să se poată urmări concentrația de NCl3. Până în prezent, singura metodă utilizată pentru a măsura NCl3 gazos este destul de lentă, deoarece se bazează pe prelevarea de probe cu un cartuș din atmosferă timp de 2 ore, urmată de analiza în laborator.

Pentru senzorul colorimetric de NCl3, laboratorul a utilizat o strategie similară cu cea pentru detectarea formaldehidei. Reacția bine cunoscută a NCl3 cu ionii de iodură în soluție duce la formarea ionului triiodură, I3-, care absoarbe la 270 nm. În soluție, această ultimă specie poate forma cu amiloza complexul I3-/Amiloză, care absoarbe puternic în vizibil la 540 nm. Ideea inovatoare cheie a fost transpunerea acestor reacții în nanoporii dopați cu iodură și amiloză. Senzorul dezvoltat poate detecta NCl3 până la 5-200 ppb în decurs de 20 de minute în atmosfere umede (de la 50% până la 75% umiditate relativă) la temperatura ambiantă a piscinei. Senzorul este o matrice monolitică transparentă de dimensiuni 8X5X2 mm dopată cu iodură de sodiu și amiloză. Atunci când este expus la NCl3, se dezvoltă o culoare datorită formării complexului I3-/amiloză; culoarea variază de la roz deschis la violet închis în funcție de concentrația de NCl3.

.