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Compartmentalizing Incompatible Tandem Reactions in Pickering Emulsions To Enable Visual Colorimetric Detection of Nitramine Explosives Using a Smartphone
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2018-08-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03331 Zhenyang Xie 1 , Huilin Ge 1 , Jiayan Du 2 , Tao Duan 1 , Guangcheng Yang 3 , Yi He 1
Analytical Chemistry ( IF 6.7 ) Pub Date : 2018-08-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03331 Zhenyang Xie 1 , Huilin Ge 1 , Jiayan Du 2 , Tao Duan 1 , Guangcheng Yang 3 , Yi He 1
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We report a visual colorimetric assay for detection of nitramine explosives such as 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane (RDX) and 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocane (HMX) using a smartphone. This assay is based on compartmentalizing incompatible tandem reactions in Pickering emulsions. The alkaline hydrolysis of RDX or HMX in one Pickering emulsion produces nitrite ions, which autodiffuse into the other Pickering emulsion to form nitrous acid. It oxidizes the 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) to generate yellow TMB diimine. The RGB component change of the optical images is applied to quantitatively determine the RDX and HMX at different reaction temperatures. A distinct color change occurs at RDX and HMX concentrations of 1.2 and 12 μM, respectively. The adjusted intensity increases linearly with the increase of the logarithms of the concentrations of RDX and HMX in the range of 1.2–90 μM and 12–90 μM, respectively. The limits of detection of RDX and HMX are 96 and 110 nM, respectively. Importantly, this assay is employed for the detection of RDX and HMX in real water, proving the applicability of the assay in real-world samples.
中文翻译：
在智能化乳化液中对不相容的串联反应进行分区，以使用智能手机对硝胺炸药进行视觉比色检测
我们报告了一种可视比色测定法，用于检测硝胺爆炸物，例如1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪烷（RDX）和1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-使用智能手机的四唑烷（HMX）。该测定基于Pickering乳液中不相容的串联反应的区室化。一种Pickering乳液中RDX或HMX的碱性水解产生亚硝酸根离子，该亚硝酸根离子会自动扩散到另一种Pickering乳液中，形成亚硝酸。它氧化3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB），生成黄色的TMB二亚胺。光学图像的RGB分量变化用于在不同反应温度下定量确定RDX和HMX。在RDX和HMX浓度分别为1.2和12μM时，会发生明显的颜色变化。调整后的强度随着RDX和HMX浓度的对数分别在1.2–90μM和12–90μM范围内线性增加。RDX和HMX的检出限分别为96和110 nM。重要的是，该测定法用于检测真实水中的RDX和HMX，证明了该测定法在实际样品中的适用性。
更新日期：2018-08-28
中文翻译：
在智能化乳化液中对不相容的串联反应进行分区，以使用智能手机对硝胺炸药进行视觉比色检测
我们报告了一种可视比色测定法，用于检测硝胺爆炸物，例如1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪烷（RDX）和1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-使用智能手机的四唑烷（HMX）。该测定基于Pickering乳液中不相容的串联反应的区室化。一种Pickering乳液中RDX或HMX的碱性水解产生亚硝酸根离子，该亚硝酸根离子会自动扩散到另一种Pickering乳液中，形成亚硝酸。它氧化3,3'，5,5'-四甲基联苯胺（TMB），生成黄色的TMB二亚胺。光学图像的RGB分量变化用于在不同反应温度下定量确定RDX和HMX。在RDX和HMX浓度分别为1.2和12μM时，会发生明显的颜色变化。调整后的强度随着RDX和HMX浓度的对数分别在1.2–90μM和12–90μM范围内线性增加。RDX和HMX的检出限分别为96和110 nM。重要的是，该测定法用于检测真实水中的RDX和HMX，证明了该测定法在实际样品中的适用性。
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