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:

ЛЕГКОФОРМУЕМЫЕ ПОЛИЛАКТИДЫ

News image

Данный компаунд позволяет обеспечить значительное сокращение продолжительности цикла литья (примерно наполовину) по сравнению с обычными полилактидн...

НОВЫЕ ДОБАВКИ LANXESS ДЛЯ ШИННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

News image

ДФГ широко используется в производстве топливосберегающих силиконовых шин, но не подходит для комбинации с силанами, такими как Si 363. Более того, ...

Новый способ отбелки зубной эмали

News image

Учёные-химики из КНР использовали комбинацию полиакриламида, полиэтиленоксида и фторапатита с целью получения пленки, способной вернуть зубам белый...

TЕХНОЛОГИИ 3М: холодная усадка кабельной изоляции

News image

Холодная усадка была впервые изобретена компанией 3М в 1968 году, и с тех пор приобрела широкую популярность во многих странах мира в качестве альте...

Новые продукты оргсинтеза:

ЗАМЕНИТЕЛИ САХАРА: свойства и применение

News image

К традиционной сладкой продукции относятся сиропы из сока сахарного клена и сахарного сорго; из корней цикория и клубней топинамбура, богатых инулином, при гидролизе которого образуется фруктоза (ле...

ЛАКИ И КРАСКИ: инновации Dow

News image

Водные дисперсии, разработанные на основе технологии NeoCAR™, широко используются в производстве архитектурных и индустриальных покрытий благодаря своим превосходным функциональным характеристик...

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФАРМИННОВАЦИИ

News image

Лабораторная технология получения наноразмерных противоопухолевых лекарственных средств разработана в Российском онкологическом научном центре им. Н.Н. Блохина РАМН

Авторизация



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

Великие химики:

ВЕРНЕР (Werner), Альфред

News image

Швейцарский химик Альфред Вернер родился в г. Мюлузе, расположенном во французской провинции Эльзас. Он был последним из четырех детей токаря Жана А...

ДАЛЬТОН (Dalton), Джон

News image

Английский физик и химик Джон Дальтон родился в деревне Иглсфилд в Камбеоленде в семье ткача. Образование он получил самостоятельно, если не считать...

Институты химии:

Институт проблем переработки углеводородов СО РАН

News image

Основной целью Института является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок по следующим основным направлениям научной...

Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского

News image

Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского Уральского отделения РАН (ИОС УрО РАН) создан постановлением Президиума РАН от 29