چکیده گرافیکی اعتبار: مجله مهندسی شیمی (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.145482
جهان در طول چند قرن گذشته به طور فزاینده ای صنعتی شده است و همه نوع فناوری و راحتی را برای توده ها به ارمغان آورده است. با این حال، کارگران در محیط های صنعتی اغلب در معرض خطر قرار گرفتن در معرض گازهای بسیار خطرناک مانند دی اکسید نیتروژن (NO2). استنشاق این گاز می تواند منجر به بیماری های تنفسی جدی مانند آسم و برونشیت شود و سلامت کارگران صنعتی را به طور جدی به خطر بیندازد. نظارت مستمر NO2 بنابراین، سطوح برای اطمینان از یک محل کار ایمن مورد نیاز است.
برای کمک به این امر، بسیاری از انواع حسگرهای گاز انتخابی با استفاده از آلی و مختلف توسعه یافته اند مواد معدنی. برخی از آنها مانند سنسورهای کروماتوگرافی گازی یا حسگرهای گاز الکتروشیمیایی بسیار پیچیده اما گران و حجیم هستند. از سوی دیگر، حسگرهای مقاومتی و خازنی مبتنی بر نیمه هادی به نظر می رسد جایگزین امیدوارکننده ای باشند، با نیمه هادی آلی سنسورهای گاز (OSC) که گزینه ای کم هزینه و انعطاف پذیر است.
با این وجود، این سنسورهای گاز همچنان با برخی مشکلات عملکردی از جمله حساسیت کم و پایداری ضعیف برای کاربردهای سنجش مواجه هستند.
در مقابل این پیشینه، تیمی از محققان کره ای به رهبری پروفسور یونگ دونگ پارک از گروه انرژی و مهندسی شیمی در دانشگاه ملی اینچئون، به دنبال یافتن استراتژی های نوآورانه برای جذب OSC NO هستند.2 فن آوری حسگر به سطح بعدی.
مطالعه آنها در مجله مهندسی شیمی.
برای این منظور، تیم طراحی حسگر گاز آلی- معدنی ترکیبی را بر اساس ترکیبی از پلیمر آلی رسانا و نانوبلورهای پروسکایت پیشنهاد کرد. این شامل CsPbBr است3 پروسکایت در یک ماتریس پلیمری رسانا برای بهبود عملکرد سنجش گاز آن در عین حفظ سرعت سنجش.
آنها بیشتر سطح نانوبلورهای پروسکایت را با لیگاندهای پلیمری زویتریونی اصلاح کردند. پس از هیدراته شدن، این لیگاندها به طور قابل توجهی میل حسگر را برای NO بهبود می بخشند2 مولکول های گاز، منجر به بهبود جذب می شود.
آزمایش‌های بیشتر نشان داد که طراحی پیشنهادی از نظر حساسیت شیمیایی نسبت به NO از حسگرهای معمولی بهتر عمل می‌کند.2. علاوه بر این، سیستم آنها به دلیل عملکرد محافظتی نانوبلورهای پروسکایت در برابر اکسیداسیون بسیار مقاوم است. بنابراین، می تواند در برابر ذخیره سازی مقاومت کند شرایط محیطی برای چندین هفته، دوام چشمگیر و پتانسیل بالاتر برای نصب طولانی مدت را نشان می دهد.
پروفسور پارک در حین بحث درباره نتایج تاکید کرد: «یافته‌های ما رویکرد جدیدی را برای توسعه و طراحی حسگرهای گاز بر اساس کامپوزیت‌های مواد مختلف برای دستیابی به حساسیت و انتخاب‌پذیری برتر پیشنهاد می‌کند.
با توجه به اینکه OSC ها می توانند به گونه ای طراحی شوند که در صورت تولید انبوه انعطاف پذیر، سبک و نسبتاً ارزان باشند، می توانند راه را برای پذیرش گسترده حسگرهای گاز در زمینه های مختلف هموار کنند.
پروفسور پارک توضیح می‌دهد: «علاوه بر تنظیمات خاصی مانند مکان‌های صنعتی، حسگرهای گاز OSC می‌توانند به افراد اجازه دهند به راحتی به اطلاعات مربوط به سطوح آلودگی هوا از طریق دستگاه‌های معمولی مانند ساعت‌های هوشمند دسترسی داشته باشند. وی همچنین می افزاید: «علاوه بر این، این حسگرها پتانسیل پیشرفت فناوری تشخیصی را با تسهیل تشخیص زودهنگام شرایط پزشکی دارند. بنابراین، آنها نه تنها برای ایمنی صنعتی، بلکه در زمینه‌های ایمنی مواد غذایی، نظارت شیمیایی و تشخیص پزشکی نیز پتانسیل دارند.»
اطلاعات بیشتر:
Duho Jang و همکاران، یک رویکرد مهندسی سطحی پلیمری برای سنسورهای گاز ترانزیستور آلی با عملکرد پروسکایت، مجله مهندسی شیمی (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.145482
ارائه شده توسط دانشگاه ملی اینچئون
نقل قول: فشار دادن محدودیت های فناوری سنجش گاز (2023، 9 نوامبر)، بازیابی شده در 10 نوامبر 2023، از https://phys.org/news/2023-11-limits-gas-technology.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه برای اهداف مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
