Optyczny detektor tlenku węgla
"Materiały, które reagują na obecność gazów w otoczeniu zmianami swych właściwości optycznych, są niezwykle przydatne przy konstrukcji opto-chemicznych sensorów gazu" - mówi profesor Alessandro Martucci z Universito di Padova (Włochy). Międzynarodowy zespół badawczy, którego prace koordynuje profesor Alessandro Martucci, opracował nowy optyczny sensor tlenku węgla (CO), wykorzystując w tym celu cienką warstwę superporowatego kompozytu, będącego mieszaniną dwutlenku krzemu (tworzy porowaty szkielet) oraz nanocząstek tlenku niklu i złota.
Nowy materiał został zsyntetyzowany za pomocą technologii zol-żel, tworząc porowatą strukturę o wewnętrznej powierzchni czynnej dochodzącej do 600 metrów kwadratowych (na jeden gram substancji).
Pierwszym etapem syntezy było zmieszanie w odpowiednich proporcjach prekursorów chemicznych (w postaci zolu) wszystkich elementów tworzących nanoporowaty kompozyt.
Następnie zawiesina została wylana na transparentne podłoże wykonane ze szkła kwarcowego oraz wyżarzona w wysokiej temperaturze (500 stopni Celsjusza) przez 30 minut.
W ten sposób powstał gotowy porowaty nanokompozyt, którego właściwości fizykochemiczne zmieniają się pod wpływem obecności nawet minimalnych ilości CO.
"Badanie zmian opto-chemicznych sensora zachodzących w obecności tlenku węgla prowadzone było za pomocą spektrometru. Próbka wygrzewana była do temperatury 350 stopni Celsjusza i wystawiana na działanie ciepłego powietrza zmieszanego z tlenkiem węgla" - wyjaśnia prof. profesor A. Martucci.
Obecność tlenku węgla w otaczającym sensor powietrzu powoduje zmianę optycznych właściwości nanokompozytu, uwidocznioną poprzez spadek absorbancji materiału (przy długości fali 630 nm) o blisko 6 proc. względem próby kontrolnej.
Wyniki badań spektrometrycznych wskazują na możliwość detekcji za pomocą nowego sensora o powierzchni około 2 centymetrów kwadratowych minimalnych ilości CO (10 ppm - części na milion).
Dodatkowym atutem nowego detektora gazu jest fakt, że za pomocą tego samego czujnika można wykryć zarówno małe (10 ppm), jak i wielokrotnie większe (10000 ppm) stężenie tlenku węgla, gazu niebezpiecznego dla ludzi, a dodatkowo bezwonnego.
"Nasze obecne badania mają na celu opracowanie systemu opartego na kompozytowych opto-chemicznych sensorach, który pozwoli na detekcję wielu gazów jednocześnie za pomocą pojedynczego czujnika" - dodaje profesor Alessandro Martucci.
PAP
Skomentuj na forum
wstecz Podziel się ze znajomymi
30-03-2026
Doktor z TikToka: fajnie by było, gdyby w sieci to jednak naukowcy...
Aby chronić pisklęta przed pasożytami.
30-03-2026
Duże teleskopy sfotografowały dwie formujące się planety
Ogłosiło Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
30-03-2026
Bakteriofagi mogą chronić żywność przed salmonellą
Informuje pismo „Applied and Environmental Microbiology”.
30-03-2026
Rękawiczki mogą zawyżać wyniki pomiarów mikroplastiku
Informuje specjalistyczne pismo „Analytical Methods”.
Recenzje