Современная химия




Простой химический сенсор для углекислого газа

простой химический сенсор для углекислого газа

Легкий в обращении химический сенсор практически не требует энергозатрат и не реагирует на другие газы.

Для защиты работающих в шахтах людей, а также для того, чтобы узнать о предстоящем извержении вулкана как можно раньше, необходимо проводить быстрые измерения концентрации диоксида углерода. Однако, несмотря на то, что такого типа анализы важны для здоровья человека, мониторинга состояния многих промышленных процессов и окружающей среды, в настоящее время исследователи испытывают недостаток в простых недорогих методах количественного определения CO2.

Исследователям удалось разработать новый химический сенсор, который потенциально сможет найти применение в измерении концентрации углекислого газа в любых местах – от подводных лодок до склонов вулканов.

В настоящее время измерение концентрации CO2 проводят либо с помощью электрохимических методов, либо с помощью спектроскопии ИК, однако у обоих методов есть недостатки. Электрохимические сенсоры потребляют значительное количество энергии, поскольку работают при высоких температурах. Точному измерению концентрации CO2 с помощью инфракрасной спектроскопии зачастую мешает сопутствующий ему моноксид углерода, поскольку некоторые фрагменты ИК-спектров этих газов перекрываются.

Для преодоления проблем, связанных с измерением концентрации CO2 исследователи из группы Бен Жонг Танга (Ben Zhong Tang) из Университета Науки и Технологии Гонконга разработали новую систему детектирования, отличающуюся эффективным потреблением энергии и безразличную к содержанию CO в атмосфере.

Новая система представляет собой раствор 1,1,2,3,4,5-гексафенилсилола в дипропиламине. При пробулькивании газовой смеси, содержащей CO2, через раствор углекислый газ реагирует с амином, образуя вязкую полярную ионную жидкость. Если в исходном растворе фенильные группы 1,1,2,3,4,5-гексафенилсилола могут свободно вращаться вокруг одинарных связей, появление в системе ионной жидкости тормозит процесс вращения, что приводит к сближению молекул 1,1,2,3,4,5-гексафенилсилола и их агрегации, а агрегация, в свою очередь, вызывает флуоресценцию. Так как количество образовавшейся ионной жидкости зависит от концентрации CO2, интенсивность флуоресценции может быть использована для определения концентрации углекислого газа.

В то время как электрохимические методы и ИК спектроскопия могут применяться для анализа газовых смесей, содержащих не боле 50% CO2, новый подход позволяет измерять концентрацию CO2 в смесях, содержащих до 100% углекислого газа. Сенсор работает при комнатной температуре, не требует дорогих реагентов и потребляет небольшое количество энергии.

Исследователи утверждают, что новая система может применяться для определения CO2 в полевых условиях – для ее работы в качестве источника возбуждения нужна лишь переносная ультрафиолетовая лампа, а результаты анализа можно наблюдать невооруженным глазом.

Сергей Борисов (Sergey Borisov), специалист по аналитической химии из Технологического Университета города Грац (Австрия) отмечает, что новый сенсор особенно удобен для определения высоких концентраций CO2, которыми характеризуются выбросы вулканических газов, промышленных предприятий или атмосфера в некоторых шахтах. Борисов добавляет, однако, что в настоящем своем варианте система еще не готова для немедленного практического применения – дипропиламин достаточно быстро испаряется, однако, как он полагает, дальнейшая модификация химического сенсора позволит коммерциализировать разработку химиков из Гонконга.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

НАНОВОЛОКНА ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОДЛИННОСТИ

News image

Компания использовала свои экструзионные головки типа печатных плат для производства волокна из полипропилена с высоким индексом текучести расплава....

О ХОДЕ РЕКОНСТРУКЦИИ ЭП-300 НА «СИБУР-НЕФТЕХИМ»

News image

Весь дополнительный этилен, который будет получен на установке после реконструкции, будет направлен на проектируемый комплекс по производству ПВХ ОО...

НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

News image

- В 2010 г. наблюдательный совет РОСНАНО одобрил участие Корпорации в проекте по расширению производства модификатора асфальтобетонных смесей «Унире...

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ГОРНОЙ ДОБЫЧЕ

News image

Руда добывается либо подземной проходкой выработки по породе, либо же снятием слоя за слоем почвы и прохождением сквозь горные породы с помощью техн...

Новые продукты оргсинтеза:

ПРИМЕНЕНИЕ ЖИРНЫХ СПИРТОВ В МОЮЩИХ СРЕДСТВАХ

News image

Дерево высших жирных спиртов исключительно мощное и ветвистое . Объясняется это тем, что в их молекулах содержится легко уязвимая гидроксильная группа, которая либо вся целиком, либо атом водо...

НОВЫЙ ГЕЛЬ ИЗЛЕЧИТ ОТ КАРИЕСА

News image

Институт медицинских исследований Франции объявил о положительных результатах тестирования своего инновационного метода лечения зубов. Гель, об изобретении которого было объявлено некоторое время...

ПИЩЕВЫЕ ПОЛИОЛЫ: виды, свойства, применение

News image

В последнее время - путем полной или частичной гидрогенизации продуктов с использованием высокомальтозной патоки. Использование сахарных спиртов в качестве подслащивающих средств не требует для и...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости неорганической химии - Простой химический сенсор для углекислого газа

Великие химики:

БЕЙЛЬШТЕЙН (Beilstein), Фёдор Фёдорович (Фридрих Конрад)

News image

Русский химик-органик Фёдор Фёдорович Бейльштейн родился в Петербурге; окончив здесь же курс в школе св. Петра (Peterschule), отправился в Гейдельбе...

ГАРДЕН (Harden), Артур

News image

Английский химик Артур Гарден родился в Манчестере и был третьим из девяти детей и единственным сыном Альберта Тайеса Гардена, бизнесмена, и Эльзы (...

Институты химии:

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

News image

История Института начинается за много лет до его формального рождения в 1945 году, когда он получил название «Институт физической химии». Фактически...

Институт проблем химической физики

News image

Общая численность сотрудников Института - 1092 человек. В составе института 10 научных отделов, более 80 лабораторий и самостоятельных групп, а т...