حسگرهايی برای تشخیص کلر

به گزارش پایگاه اینترنتی فناوری نانو، گاز کلر کاربردهای صنعتی متعددی دارد؛ اما در عین حال اگردر محیط زیست رها شود بسیار خطرناک خواهد بود.
مقدار 15 ppm این گاز موجب سوزش گلو و مقدار 1000 ppm آن کشنده است. هم اینک برای تشخیص وجود کلر در محیط، از حسگرهای گازی مقاومتی استفاده می‌شود.
اگر چه هزینه تولید این حسگرها بسیار پایین است، اما در دماهای معمولی زمان پاسخ کندی دارند.
اخیراً جمعی از محققان آمریکایی متوجه شده اند نانو‌فیلم‌های اکسید قلع (SnO₂) که مقداری ناخالصی آنتیموان(Sb) دارند، حتی در دمای اتاق هم می‌توانند ظرف مدت بسیار کوتاهی وجود این گاز را تشخیص دهند.
مقدار تنها 1/0 درصد ناخالصی آنتیموان نه تنها حساسیت بالایی نسبت به گاز کلر ایجاد می‌کند؛ بلکه می‌توان گازهای برم، هیدروژن، آمونیاک، مونوکسید نیتروژن، اکسید نیتروژن، HCl و CHCl₃ را هم به کمک آن آشکار کرد.
آنها برای ساخت این فیلم دو گرم اکسید قلع را ـ که دارای ناخالصی آنتیموان بود ـ با 5/0 میلی‌لیتر اتیل سیلیکات 42 درصد در اتانول اسیدی‌شده مخلوط کرده، با قرار دادن آن تحت فشار5463 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع، تکه‌ای به قطر 13 میلی‌متر و ضخامت800 µm به دست آوردند.
سپس آن را تا دمای450 درجه سانتی گراد ، به مدت سی دقیقه حرارت دادند و محصول نهایی را روی یک قطعه شیشه قرار دادند و در نهایت با استفاده از رنگ رسانای نقره‌ای یک اتصال مسی روی آن ایجاد کردند.
با این کار حساسیت نمونة اولیه این حسگرهای گازی ـ که قبلا 2 ppm بود ـ به 500 ppb افزایش یافت و با فرآوری‌های الکترونیکی بیشتر می‌توان آن را حتی تا 100 ppbهم رساند.
نتایج تحقیق این محققان در نشریه Nanotechnology منتشر شده ‌است .

منبع

www.nano.ir