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:

PIR-ПЕНОПЛАСТЫ

News image

Они обеспечивают повышенную теплoстойкость, огнестойкость, устойчивость к воздействию химических веществ и размерную стабильность.

«ТНК АЛЬФАБИТ»: ТНК представила ПБВ

News image

При соблюдении технологии укладки битум позволяет увеличить гарантированный срок службы дороги с 2-3 до 7-10 лет по сравнению с обычными битумами бе...

НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ LANXESS НА МОСКОВСКОЙ ВЫСТАВКЕ

News image

LANXESS – один из самых современных крупных производителей полимеров, представляющих свой каучуковый бизнес в качестве основного. Компания продолжае...

ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ ЗДАНИЙ УГЛЕВОЛОКНИСТЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

News image

Углеродные волокна (УВ) – органический материал, содержащий 92 - 99,99 % углерода. Углеродные волокна получают путем ступенчатой термообработки разл...

Новые продукты оргсинтеза:

НОВЫЙ СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ

News image

Сущность изобретения: продукт - бензойная кислота. БФ C7H6O2 т.пл. 120 - 121°С

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФУМАРОВОЙ КИСЛОТЫ В ФАРМАЦЕВТИКЕ

News image

Известно, что фармацевтические композиции, которые после введения при их биологическом разложении попадают в цикл лимонной кислоты или входят в его состав, как фумаровая кислота, чаще всего в высоко...

НОВЫЕ ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ «КАЗАНЬОРГСИНТЕЗ»

News image

В августе 2010-го года в цехе 41-52 впервые в России и во всем СНГ для ОАО «Татнефть» была получена первая опытная партия нового продукта «ДОЭЭДА-70» (диоксиэтилэтилендиамина), применяемого для очис...

Авторизация



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

Великие химики:

ГЕСС (Hess), Герман Иванович

News image

Русский химик Герман Иванович (Герман Генрих) Гесс родился в Женеве в семье художника, который вскоре переехал в Россию. В 15-летнем возрасте Геcc у...

ВАНТ-ГОФФ (van't Hoff), Якоб Генрик

News image

Нидерландский химик Якоб Генрик Вант-Гофф родился в Роттердаме, в семье врача Якоба Генрика Вант-Гоффа. По настоянию родителей Вант-Гофф начал изуча...

Институты химии:

Институт химии силикатов РАН

News image

Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова Российской академии наук создан в марте 1948 года. Институт являе...

Учреждение российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РА

News image

Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской Академии Наук (акроним ИСМАН) является молодым развивающимся академическим ...