Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 164042
تاریخ انتشار : 29 شهریور 1391 0:0
تعداد مشاهدات : 36

نانوحسگر جديد با قابليت واكنش سريع به گازهاي آلاينده در دانشگاه تربيت مدرس ساخته شد

علمي و فناوري - فناوري: پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس از طريق پلیمریزاسیون پیرول با تهیه تعدادی از مشتقات یک نوع ترکیب به دو صورت پلیمریزاسیون در فاز محلول و فاز بخار، موفق به ساخت نانوحسگرهایی برای شناسایی گازهای آلاینده مختلف شدند. به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دستاوردهای انقلاب اسلامی به نقل از سرويس فناوري ايسنا، محققان دانشگاه تربيت مدرس در این کار با استفاده از پلیمرهای هادی نانوساختار به آنالیز آلاینده ها پرداخته و اثر نوع آنیون دپان و نوع پلیمریزاسیون بر روی مورفولوژی، مقاومت الکتریکی و انتخابگری و حساسیت نانوحسگر را بررسی کردند. سنتز پلیمر حسگر در شرایط بهیه منجر به تشکیل پلیمرهایی بر روی سطح حسگر می شود که اندازه های نانومتری دارند. نانوساختار بودن سطح این نانوحسگر باعث می شود که سطح تماس نانوحسگر با گاز مورد آنالیز افزایش یابد و همین موضوع سبب می شود تا نانوحسگر، گازها را در مقادیر یا غلظت های بسیار کم شناسایی کند. این پژوهش که توسط سجاد پیرسا، دانشجوی ترم آخر رشته شیمی تجزیه از دانشگاه تربیت مدرس و دکتر نادر علیزاده مطلق صورت گرفته است، می تواند در ساخت و تهیه انواع نانوحسگرهای گازی برای گازهای آلاینده و سرطان زا در صنایع مختلفی مانند صنایع هوا فضا، محیط زیست، استاندارد و .... کاربردهای فراوان داشته باشد. در این کار، پلیمریزاسیون پیرول با تعدادی از مشتقات ترکیبات + R-SO3-M به دو صورت پلیمریزاسیون در فاز محلول و در فاز بخار مورد بررسی قرار گرفت و ساختار پلیمرهای سنتز شده با استفاده از تکنیک FT-IR و( Scaning Electron microscopy (SEM مطالعه شد و در نهایت نانوحسگرهای تهیه شده از پلیمرهای سنتز شده برای آشکارسازی چندین ترکیب آلی استفاده شدند و اثر نوع آنیون دپان و نوع پلیمریزاسیون بر روی مورفولوژی، مقاومت الکتریکی و انتخابگری و حساسیت نانوحسگر بررسی شد. پیرسا در اين باره اظهار كرد: هدف ساخت نانوحسگرهای گازی مختلف برای گازهای آلاینده و مضر یا گازهایی که به دلایل خاصی اندازه گیری و آنالیز آنها مهم است، بود. به همین جهت کار تحقیقاتی خود را در چند بخش آغاز کردیم. ابتدا به تهیه پلی پیرول با آنیون دپان های مختلف با روش پلیمریزاسیون در فاز بخار و فاز محلول پرداختیم. پلیمریزاسیون پیرول با استفاده از FeCl3 باعث تهیه پلیمر با آنیون دپان- Cl می شود؛ زیرا FeCl3 در ساختار خود اکسیدان+ Fe3 و آنیون دپان- Cl را با هم دارد. بنابراین برای این که بتوانیم اثر آنیون دپان های مختلف بر روی ساختار و مورفولوژی و در نهایت نحوه پاسخ نانوحسگرهای ساخته شده بر اساس پلی پیرول را بررسی کنیم، از نمک های ترکیبات سولفونه به همراه FeCl3 استفاده کردیم. وی با بيان اين كه در ادامه اين تحقيق به مطالعه مورفولوژی پلیمر تهیه شده با استفاده از عکس های SEM و طیفFTIR فیلم پلیمری تهیه شده، پرداخته شد، افزود: در اين تحقيق با استفاده از تکنیک SEM اندازه پلیمرهای سنتز شده بر روی بستر مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان دادند که پلیمرهایی که در فاز شیمیایی سنتز شده اند، دارای اندازه های نانومتری هستند؛ ولی پلیمرهای سنتز شده در فاز بخار به صورت لایه ای تشکیل شده و محتوي ذرات نيستند، بلکه به شکل یک لایه همگن وجود دارند. همچنین برای بررسی وجود ترکیبات سولفونه در ساختار پلیمرهای سنتز شده از پلیمرهای سنتز شده در حضور این ترکیبات و نیز از پلیمر سنتز شده در عدم حضور آنها طیف FTIR تهیه شد و مورد مقایسه قرار گرفت. پيرسا با اشاره به نتايج حاصل خاطرنشان كرد: نتایج بدست آمده از این تحقیقات حاکی از آن است که پلیمرهای سنتز شده در فاز محلول هدایت الکتریکی بیشتری دارند و نانوحسگرهایی که از پلیمرهای سنتز شده در فاز محلول تهیه می شود، حساسیت و حد تشخیص های بهتری برای آنالیز گازهای مختلف از خود نشان می دهند. وي تصريح كرد: نتايج حاصل از مطالعه طیف FT-IR پلیمرهای سنتز شده نشان داد که ترکیبات سولفونه در زنجیره پلیمری پلیمرهای سنتز شده قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده از عکس های SEM نیز نشان دادند که پلیمرهای سنتز شده در فاز محلول، ذراتي با اندازه های نانومتری دارند، در حالی که پلیمرهای سنتز شده در فاز بخار بیشتر حالت لایه ای و غیرمتخلخل دارند. همچنین بررسی های پاسخ های نسبی حسگرهای تهیه شده و پاسخ حسگر PPy-HSO3 نسبت به DMSO نشان داد که نانوحسگر PPy-HSO3 نسبت به DMSO حساسیت و انتخابگری بسیار خوبی دارد و از این نانوحسگر برای آنالیز DMSO با استفاده از دو گاز حامل نیتروژن و هوا استفاده شد. محقق اين طرح يادآور شد: استفاده از پلیمرهای هادی نانو ساختار در آنالیز آلاینده ها، بررسی اثر نوع آنیون دپان در انتخابگری حسگر و بررسی اثر نانوساختار بودن حسگر از ویژگی های برتری است که در این تحقیقات استفاده شده و باعث بدست آمدن نانوحسگری با پاسخ دهی در دماهای پایین و سرعت بالا شده است. نتایج این کار تحقیقاتی در مجله «Sensors and Actuators B: Chemical» منتشر شده است.