 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Новый композитный материал для сенсора на углекислый газ
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Новый композитный материал для сенсора на углекислый газ
Специалисты по химии материалов из Высшей Технической Школы Цюриха и Потсдамского Института коллоидных систем им. Макса Планка разработали новый сенсор для количественного определения диоксида углерода (CO2).
По сравнению с существующими сенсорами новый прибор гораздо меньше, отличается более простым устройством, потребляет существенно меньшее количество энергии и действует по принципу, значительно отличающемуся от существующих. Новый сенсор состоит из недавно разработанного композитного материала, который взаимодействует с молекулами CO2 и меняет электропроводность в зависимости от концентрации CO2 в окружающей среде. Таким образом, сенсор из нового материала просто позволяет определять концентрацию CO2 по измерению электрического сопротивления устройства. Рабочей основой композита для сенсора являются полимеры – тетраалкиламмонийные полиионные жидкости [poly(ionic liquid) (PIL)].
В последние годы полиионные жидкости интенсивно изучаются на предмет применения в различных областях, таких как источники питания или системы для хранения CO2, известно, что эти вещества могут поглощать углекислый газ. Как отмечает один из участников исследования Кристоф Вилла (Christoph Willa), было решено выяснить – можно ли использовать способность полиионных жидкостей по поглощению диоксида углерода для получения информации о значении концентрации CO2 в воздухе и, таким образом, разработать новый тип газового сенсора.
Ранее Вилла и его руководитель, Дорота Козьеж (Dorota Koziej), уже разработали ряд полимерных композитов, состоящих из полиионных жидкостей и неорганических наночастиц, способных взаимодействовать с CO2.
Эксперименты с такими материалами и позволили создать композит с необходимыми свойствами – по отдельности ни полиионные жидкости, ни наночастицы не проводят электрический ток, но их комбинация в определенном соотношении приводит к значительному увеличению электропроводности.
Однако находка такого композита была не единственным фактором, приятно удивившим ученых. Еще более полезной находкой оказалась зависимость проводимости композитного материала от концентрации CO2, наблюдавшаяся при комнатной температуре – до настоящего времени хеморезистивные материалы проявляли подобные свойства лишь при температуре в несколько сотен градусов по Цельсию, из-за чего существующие сенсоры на CO2 из хеморезистивных материалов приходилось нагревать до высокой температуры. То обстоятельство, что для сенсора нового типа нет необходимости в его нагревании, существенно упрощает его применение.
На настоящий момент пока неясно, каким образом CO2 в окружающей сенсор среде влияет на электропроводность композитного материала, хотя есть первые свидетельства в пользу того, что изменения в составе композита, обусловленные присутствием CO2 сводятся к наноразмерным изменениям ориентации наночастиц в составе этого композита. Козьеж считает, что CO2 влияет на подвижность заряженных частиц в составе материала.
Новый сенсор позволил исследователям измерять содержание CO2 в широком диапазоне концентраций – от 0,04 объемных процентов (содержание углекислого газа в атмосфере Земли) до 0.25 объемных процентов. Исследователи предполагают, что новые портативные сенсоры на углекислый газ в будущем смогут использоваться в медицине, а также в снаряжениях аквалангистов или альпинистов-экстремалов.
Источник: Advanced Functional Materials, 2015; 25 (17): 2537 DOI: 10.1002/adfm.201500314
Источник: http://www.chemport.ru
18.06.2015 15:58 | |
|
