1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (19 голосов, оценка: 5,00 из 5)
Загрузка...
17 февраля 2016 / 502 просмотров

Українські хіміки розробили газові сенсори для аналізу повітря робочої зони та моніторингу довкілля

Наявність небезпечних домішок у повітрі та необхідність виявлення витоку токсичних летких хімічних компонентів обумовлює інтенсивний розвиток газових сенсорів для аналізу повітря – засобів моніторингу навколишнього середовища, здатних реєструвати молекули газів в мінімальних концентраціях. Перспективними для вирішення цієї задачі є газові сенсори на основі оксидів металів завдяки високій чутливості до багатьох цільових компонентів в поєднанні з простими способами виготовлення та низькою вартістю.

Про аналіз повітря читайте на стрінці хімічний аналіз повітря

Про хімічний аналіз докладніше тут Химический анализ в Украине

На які шкідливі для здоров’я людини хімічні речовини у забрудненому повітрі здатні реагувати сенсори?

Широке застосування як унікальні порогові датчики, знаходять сенсори, чутливим елементом в яких є SnO2. Такі сенсори здатні реагувати на присутні в атмосфері шкідливі для організму людини речовини або небезпечні гази, серед яких:

Оксид азоту Оксид сірки Оксид вуглецю Сірководень
Формальдегід Фенол Бензол Толуол
Аміак Нафталін Ртуть Ацетон

Які існують недоліки у відомих сенсорів для аналізу повітря?

Сенсорні матеріали на основі SnO2 мають і певні недоліки, до яких відноситься недостатня чутливість, низька селективність, невисока стабільність. Для подолання цих недоліків запропоновано використовувати SnO2 в нанокристалічному стані. Нанокристалічні матеріали характеризуються найвищими значеннями сенсорного сигналу завдяки високій питомій площі поверхні, і, таким чином, вищій адсорбційній здатності.

Визначення якості атмосферного повітря за допомогою новітніх наноматеріалів

В запропонованому сенсорному елементі як чутливий шар використовуються 1D  наноструктури стануму (IV) оксиду, які забезпечують високі значення питомої площі поверхні при збереженні достатньої хімічної і термічної стабільності за мінімального споживання енергії і малої маси.

Оскільки принцип дії сенсорного елементу заснований на зміні електрофізичних характеристик в залежності від присутності газу в навколишньому середовищі, визначення концентрації забруднюючої речовини полягає у вимірюванні опору плівок на основі SnO2, що вбудовані в сенсорний елемент.

Для визначення чутливості сенсорного елементу проводили вимірювання опору плівок з допомогою лабораторного стенду дослідження сенсорних властивостей.  Досліджуваний зразок поміщали в трубчату піч і, нагріваючи піч до 300 °С, записували показники приладу через кожні 10 °С. Вимірювання проводили на повітрі та в атмосфері цільового газу. За отриманими даними вимірювань будували графічні залежності опору від температури. Чутливість сенсорного елементу оцінювали за відношенням значення опору в атмосфері цільового газу до відношення значення опору на повітрі.

Випробування сенсору для аналізу повітря робочої зони на шкідливі речовини

Компанія «УкрХімАналіз» та кафедра технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології (ТНР та ЗХТ) Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» (НТУУ «КПІ») провели випробування та впровадження способу контролю газового середовища з використанням дослідного зразку СЕ1. Контролю підлягали газові середовища повітря на робочому місці з концентрацією ацетону 0-1000 ppm та етанолу 0-1000 ppm.

sensor dlya analizu povitrya Випробування сенсорного елементу СЕ1 для контролю газового середовища робочої зони на виробництві

Результати хімічного аналізу повітря із визначення концентрації забруднюючих речовин підтвердили дані, що були одержані з використанням чутливого елементу СЕ1.

Таким чином, за участі компанії «УкрХімАналіз» українськими хіміками було впроваджено в реальних умовах функціонування виробництва дослідний зразок газового сенсорного елементу СЕ1 для аналізу повітря робочої зони та моніторингу довкілля. Цей сенсор було рекомендовано у розширене впровадження для контролю газового середовища на виробничих підприємствах.

Більш детально про аналіз повітря читайте тут

к.х.н. Тетяна Жук,

Науковий співробітник компанії УкрХімАналіз

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (19 голосов, оценка: 5,00 из 5)

Загрузка...

Лайкнуть

Читайте похожие статьи: