За отчетный период были получены следующие основные результаты:

1) Разработаны новые полимерные электрохимические сенсоры на основе модифицированных каликсаренов: 5,11,17,23-тетракис-дибутилфосфинилметил-25,26,27,28-тетрапропоксикаликс[4]aрена, 5,11,17,23-тетра(диэтилкарбамоилэтоксиметилкарбоксамидо)-25,26,27,28-тетрапропоксикаликс[4]aрена и 5,11,17,23-тетра-трет-бутил-25,26,27,28-тетракис- [дибутилфосфинилметил-окси]-каликс[4]aрена с добавками хлорированного дикарболлида кобальта и матрицей из поливинилхлорида, пластифицированного о-нитрофенилоктиловым эфиром. Изучены электрохимические характеристики новых сенсоров и проведено их сравнение с характеристиками сенсоров на основе триоктилфосфиноксида и тетраоктил-3-оксопентадиамида – монофункциоанльных предшественников соответствующих модифицированных каликсаренов. Установлено, что новые полимерные сенсоры на основе 5,11,17,23-тетра(диэтилкарбамоилэтоксиметилкарбоксамидо)-25,26,27,28-тетрапропоксикаликс[4]aрена обладают высокой чувствительностью к трехзарядным катионам редкоземельных элементов в кислой среде при рН 2 (17 – 23 мВ/дек).

Установлено, что присоединение диамидной функциональной группы к каликсареновой платформе приводит к резкому выравниванию селективности в ряду катионов РЗЭ по сравнению с сенсорами на основе диамидов. Сенсоры с данным типом селективности могут быть применимы для определения суммарного содержания РЗЭ в смешанных водных растворах.
2) Разработанные на первом этапе (2008 год) сенсоры были объединены вместе с сенсорами на основе модифицированных каликсаренов в массив мультисенсорной системы типа «электронный язык» для анализа растворов, моделирующих состав среды определенных этапов цикла переработки отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Было изучено поведение массива в двойных (церий и неодим, самарий и гадолиний) и тройных (церий, неодим и самарий) смесях РЗЭ при рН=1,6. Данные РЗЭ были выбраны исходя из следующих соображений: церий и неодим присутствуют в растворах ОЯТ, как правило, в наивысших концентрациях, а самарий и гадолиний являются нейтронными ядами и в ходе цикла переработки желательно полностью удалить их из раствора. Было показано, что с помощью разработанной системы возможно одновременное определения нескольких РЗЭ в модельных растворах с ошибками не превышающими ±0,3 pMe.

Следует особо отметить, что предлагаемый метод анализа сложных смесей лантанидов является привлекательной альтернативой существующим методам, поскольку не связан с длительной пробоподготовкой, большим количеством расходных материалов, длительностью анализа (типичное время отклика разработанных сенсоров в смешанных растворах РЗЭ не превышает 2 минуты) и сравнительно недорог в приборном оформлении. Кроме того, при отслеживании технологических процессов, высокая точность определения РЗЭ зачастую не нужна, технологам скорее важна информация о наличии/отсутствии каких-либо критических отклонений от нормального хода процесса переработки и разделения РЗЭ. Решение этой задачи представляется вполне осуществимым на основании предложенного в настоящей работе подхода.