طراحی و ساخت حسگر بر پایه کامپوزیت پلی(الکتیک اسید)/نانولوله کربنی به منظور شناسایی بخارات آلی فرار | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 4, Volume 3, Issue 4 - Serial Number 10, 1398, Pages 43-56 PDF (510.38 K) | ||
| Author | ||
| پیام ملاعباسی* | ||
| دانشگاه اصفهان | ||
| Abstract | ||
| در سالهای گذشته، مطالعات بسیاری در زمینه شناسایی و تشخیص ترکیبات آلی فرار صورت گرفته است. شناسایی این ترکیبات فرار در صنایع متعددی مانند کنترل آلودگی هوا، کنترل کیفیت هوا، بسته بندی مواد غذایی، کنترل کیفیت مواد غذایی، تشخیص بیماریها، کشاورزی و... مورد توجه قرار گرفته است. با وجود این پژوهشها حساسیت و انتخاب پذیری حسگرهای شناسایی ترکیبات فرار نیازمند بهبود می باشند. در این پژوهش لایه حساس کامپوزیت پلیمری رسانا بر پایه پلی (لاکتیک اسید) به عنوان ماتریس و نانولوله های کربنی به عنوان فاز رسانای پراکنده جهت شناسایی بخارات آلی فرار تهیه شده است. برای این منظور فیلم متخلخل کامپوزیتی به کمک روش جدایی فازی القایی خشک توسط ضدحلال آماده گردیده است. در این ساختار از حلال کلروفرم (با دمای جوش پایین و فراریت بیشتر) و ضدحلال اتانول (با دمای جوش بالاتر و فراریت کمتر) استفاده شده است. ساختار به دست آمد جهت شناسایی بخارات متانول، تولوئن و کلروفرم مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار و مورفولوژی کامپوزیت متخلخل تهیه شده توسط تستهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آزمون اندازه گیری سطح ویژه سه نقطه ای (BET) مورد مطالعه و بررسی گرفتند. نتایج بدست آمده نشان میدهد که فرآیند جدایی فازی القایی منجر به تشکیل ساختار متخلخل با مورفولوژی سلول باز شده است. میزان سطح ویژه بدست آمده برای فیلم کامپوزیت پلیمری تهیه شده برابر با 3/22 m2gr-1 میباشد که در مقایسه با نمونه های متراکم نشان دهنده افزایش چشمگیر میزان سطح ویژه میباشد. نتایج تست بخار نشان دهنده بهبود چشمگیر پاسخ نمونه های متخلخل در مقایسه با نمونه های متراکم می باشد. به طوری که نمونه متراکم در مقابل غلظت 100 ppm از بخار تولوئن هیچ پاسخی نشان نمیدهد در حالیکه نمونه متخلخل در مقابل همان غلظت پاسخی در حدود 14/0 % نشان میدهد. علت این مساله را میتوان به افزایش سطح ویژه لایه حساس و بهبود ضریب نفوذ مولکولهای بخار و افزایش امکان دسترسی آنها به سایتهای فعال حسگر دانست. همچنین روند پاسخ و انتخابپذیری حسگر بهدست آمده در مقابل بخارات هدف براساس پارامترهای ترمودینامیکی مانند پارامتر برهمکنش فلوری-هاگینز و پارامتر حلالیت هنسن مورد مطالعه قرار گرفته است | ||
| Keywords | ||
| کامپوزیت پلیمری رسانا; پلی (لاکتیک اسید); حسگر شناسایی گاز; جدایی فازی القایی توسط ضدحلال; ترکیبات آلی فرار | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 158 PDF Download: 85 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,454,658 |
| PDF Download | 17,557,943 |