Luminoivat lyijyperovskiitit ja niiden hyödyntäminen lyijyn detektiossa

Abstract

Lyijyä on käytetty historian saatossa monessa eri käyttökohteessa, ja sitä käytetään edelleen esimerkiksi lyijyakuissa, patruunoissa ja säteilysuojana esimerkiksi röntgenmittauksissa. Lyijyä päätyy elimistöömme monista eri lähteistä kuten juomavedestä. Lyijy on hermomyrkky ja aiheuttaa pieninäkin pitoisuuksina vauriota hermostoon ja aivoihin. Lisäksi lyijy vähentää ihmisten älyllisiä toimintoja, kuten vähentää älykkyysosamäärää.

Lyijyn detektoimiseen on vuosien varrella kehitetty erilaisia pikatestejä ja laboratoriomenetelmiä. Erilaisia laboratoriomenetelmiä on kehitetty varsinkin viime aikoina runsaasti. Suurin osa näistä laboratoriomentelmistä kärsii samasta ongelmasta eli lyijyn detektoimiseksi lyijyn tulee yleensä olla liuenneina Pb2+-ioneina. Tämä tekee mittausten suorittamisesta työläämpää, koska lyijy-yhdisteet ovat yleensä veteen ja muihin liuottimiin liukenemattomia. Lyijy-yhdisteet eivät myöskään liukene kaikkiin happoihinkaan kovin hyvin.

Lyijypikatestit ovat yleisesti olleet epäluotettavia ja epäherkkiä. Viime vuosina kiinnostusta ovat herättäneet lyijyhalogenidiperovskiitit erityisesti aurinkokennojen materiaalina. Näitä luminoivia perovskiitteja voidaan aurinkokennojen lisäksi hyödyntää esimerkiksi lyijyn pikatesteissä. Nämä perovskiitit muodostuvat, kun jokin lyijyioneja sisältävä yhdiste reagoi perovskiittirakenteen muodostavien reagenssien kanssa. Lyijydetektion kannalta eniten kiinnostusta ovat herättäneet reagenssit, jotka muodostavat lyijyn kanssa näkyvän valon alueella luminoivan perovskiittirakenteen.

Tätä lyijyperovskiitin muodostumista voidaan hyödyntää sekä lyijypikatesteissä että lyijydetektion laboratoriomenetelmänä. Sen hyödyntämisessä laboratoriomenetelmänä on kuitenkin jonkin verran haasteita. Lyijyperovskiittien avulla saataisiin helpotettua ja siten nopeutettua lyijyn detektointia sekä luotua lyijypikatesteistä luotettavampia.