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:

МОДИФИКАТОРЫ АСФАЛЬТА НА ОСНОВЕ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО КАУЧУКА

News image

Это, безусловно, осложняет оценку технологии их производства и уровень соответствия российским техническим требованиям. Отечественный рынок располаг...

«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...

ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТМАСС: методы нейтрализации статического электричества

News image

Статическое электричество возникает в случае нарушения внутриатомного или внутримолекулярного равновесия вследствие приобретения или потери электрон...

ОПТИМИЗАЦИЯ ТОиР НА «ТЕХНОНИКОЛЬ»

News image

Проект реализуется специалистами компании Datastream Solutions CIS и является частью собственной программы Корпорации ТехноНИКОЛЬ по внедрению конце...

Новые продукты оргсинтеза:

НОВЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ СРЕД

News image

Даже специалисты с высшим техническим или естественнонаучным образованием в рамках обучения усваивают из этой проблемы лишь пару простейших основополагающих истин. Таковыми являются Тk и Pk - критич...

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ Гиалуроновая кислота представляет собой полимер, состоящий из остат...

СЫРЬЕ ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ: распушенная целлюлоза

News image

Необработанные сорта - Все поставщики предлагают необработанные сорта, которые можно использовать при необходимости. Вся сорта товарной распушенной целлюлозы не могут обрабатываться одинаковым обра...

Авторизация



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

Великие химики:

АСТОН (Aston), Фрэнсис Уильям

News image

Английский химик Фрэнсис Уильям Астон родился в Харборне, близ Бирмингема, в семье Уильяма Астона, фермера и торговца скобяными изделиями, и Фанни Ш...

ВИНДАУС (Windaus), Адольф Отто Рейнгольд

News image

Немецкий химик Адольф Отто Рейнгольд Виндаус родился в Берлине. Его отец, Адольф Виндаус, происходил из семьи текстильных фабрикантов, а мать, Марга...

Институты химии:

Институт химии твердого тела УрО РАН

News image

Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии Наук (ИХТТ УрО РАН) - один из ведущих научных центров фундаментальных и прикла...

Институт белка РАН

News image

Институт белка РАН организован по Постановлению Президиума АН СССР 9 июня 1967 г. с целью развертывания фундаментальных исследований по проблеме бел...