WEAVE-UNISONO 2022 z Czechami nr UMO-2022/04/Y/ST4/00055
Tytuł projektu: Wszechstronne źródła plazmy i zaawansowane podejście do przetwarzania sygnału jako nowe koncepcje w analizie pierwiastków śladowych w spektrometrii atomowej
Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Paweł Pohl
Dofinsowanie: 358 759,00 PLN
Okres realizacji: od 2023-03-01 do 2026-02-28
Opis projektu: Celem niniejszego projektu, będącego wspólnym przedsięwzięciem naukowym dwóch zespołów badawczych z Czech i jednego z Polski, jest zbadanie zminiaturyzowanych urządzeń analitycznych wykorzystujących wyładowania barierowe i wyładowania jarzeniowe pod ciśnieniem atmosferycznym jako nowych atomizerów stosowanych do wiarygodnych pomiarów (ultra)śladowych pierwiastków, które mogą być wprowadzone do detektorów spektrometrii atomowej na drodze generowanie ich lotnych związków. Oba zminiaturyzowane typy wyładowań będą badane pod kątem wydajnej atomizacji i ewentualnego wzbudzenia lotnych związków pierwiastków wprowadzanych przy użyciu reakcji chemicznego (np. w postaci wodorków germanu, ołowiu i cyny, ale także jako nanocząstki miedzi i srebra) oraz fotochemicznego (np. w postaci uwodornionych, metylowanych lub karbonylowanych związków molibdenu, niklu i rutenu) generowania. Będzie wymagało to skonstruowania nowych atomizerów opartych na obu typach wyładowań, a następnie ich kompleksowej charakterystyki ze względu na wybrane właściwości spektroskopowe (temperatury i stężenia reaktywnych form) oraz przebieg procesów atomizacji (i ewentualnie wzbudzenia) i mechanizmu atomizacji/wzbudzenia. Zostaną również wyznaczone parametry walidacyjne nowych atomizerów. Docelowo nowe atomizery zostaną połączone ze spektrometrami absorpcji atomowej i fluorescencji atomowej (oraz optycznym spektrometrem emisyjnym) celem przeprowadzenia analizy pierwiastków śladowych próbek o różnych matrycach. Aby poprawić wykrywalność i czułość mierzonych pierwiastków tak opracowanego oprzyrządowania analitycznego, zostaną przeprowadzone pomiary sygnałów rozdzielonych w czasie. Oczekiwanym wynikiem projektu będzie opracowanie nowego oprzyrządowania analitycznego z nowatorskimi, zminiaturyzowanymi atomizerami wykorzystującymi plazmę małej mocy, które obniżą koszty analizy pierwiastków śladowych. Poprawiona zostanie jakość pomiarów tych pierwiastków, które zwykle trudno oznacza się z zastosowaniem komercyjnie dostępnego rozwiązania w postaci rozpylania pneumatycznego roztworów. Zbadanie zminiaturyzowanych atomizerów plazmowych i poznanie zachodzących w nich procesów atomizacji/wzbudzania będzie w przyszłości szczególnie przydatne do opracowania w pełni przenośnego oprzyrządowania analitycznego.