Новый и простой сенсор на карбон (ІV) оксид.

Для защиты людей в шахтах и для раннего обнаружения извержений вулканов, исследователи должны создавать методы для быстрого измерения уровня содержания CO₂. Но, несмотря на важность этих анализов для здоровья человека, окружающей среды и промышленного применения, ученым не хватает простого, количественного и недорого метода определения. В обсуждаемой работе ученые разработали новый химический сенсор, который способен измерять содержание газа в регионах, которые имеют вулканы и на подводных лодках. Современный способ измерения уровня содержания CO₂ основывается на электрохимических и инфракрасных (ИК) методах, однако оба они имеют ряд недостатков. Электрохимические сенсоры требуют существенных затрат энергии, т.к. они требуют высоких температур. Между тем, монооксид углерода CO, который часто сопутствует CO₂, мешает определению CO₂, т.к. данный газ поглощает ИК-излучение в том же диапазоне длин волн, что и CO₂.
Химик Бен Жонг Танг из Гонконгского научно-технологического университета с сотрудниками разработали новую систему детектирования, которая требует небольших затрат энергии и неподвержена влиянию CO. В разработанной ими системе, молекулы 1,1,2,3,4,5-гексафенилсилола (HPS) распределены в органическом растворителе – дипропиламине (DPA). HPS имеет шесть фенильных колец, которые торчат как спицы из центральной силольной группы. Кольца обычно вращаются вокруг связей, которые связывают их с центральным фрагментом. Когда CO₂ барботируют через раствор, он реагирует с DPA с образованием вязкой, полярной ионной жидкости. Жидкость замедляет вращение фенильных колец и сдавливает молекулы HPS вместе. При агрегации молекулы начинают флуоресцировать. Т.к. CO₂ и DPA генерируют больше ионной жидкости при увеличении концентрации газа, интенсивность флуоресценции отражает уровень содержания CO₂. В то время как электрохимический и ИК-методы полезны только для анализа газовых смесей, содержащих меньше половины CO₂, новый подход позволяет измерять концентрацию CO₂ вплоть до 100%. К тому же сенсор работает при комнатной температуре и требует минимальных затрат энергии и дешевых исходных материалов. Данный метод вполне применим в полевых условиях, по словам Танга, т.к. ему необходима всего лишь переносная УФ-лампа как источник возбуждения, а на выходе свет получают видимым, таким образом – результат можно видеть невооруженным взглядом, что облегчает оценку аналитического сигнала на месте.
Источники: ресурсы Интернет
http://sci-lib.com/article844.html