Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Сенсорный сигнал исходного SnO2, 0.5 вес.% CNT–SnO2 и 1вес.% CNT–SnO2 по отношению к различным концентрациям EtOH (a).
Рис.1. Сенсорный сигнал исходного SnO2, 0.5 вес.% CNT–SnO2 и 1вес.% CNT–SnO2 по отношению к различным концентрациям MeOH (b).
Рис. 2. Устройство резистивного газового сенсора на основе SnO2/УНТ.
Рис. 3. Профиль пленки SnO2/УНТ (СЭМ).
Рис. 3. ПЭМ высокого разрешения одиночной трубки.
Рис. 4. СЭМ-фотографии морфологии пленок SnO2/УНТ.

Электронный нос для виноделов

Ключевые слова:  диоксид олова, сенсоры

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

25 декабря 2010

«Электронный нос» – устройство, используемое для детектирования тех или иных веществ в газовой фазе. Такие приборы находят применение в сфере контроля качества продуктов, для обеспечения безопасности, охраны окружающей среды, а также для диагностики заболеваний. Принцип работы резистивного газового сенсора основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента при изменении состава газовой атмосферы. В качестве базовых материалов для изготовления чувствительных элементов газовых сенсоров резистивного типа чаще всего используют полупроводниковые оксиды SnO2 и ZnO. В ряде работ было обнаружено повышение сенсорного сигнала SnO2 (рассчитываемого как отношение сопротивления материала в атмосфере исследуемого газа к сопротивлению на воздухе) по отношению к газам NO2, CO, NH3, HCHO, H2 при использовании композита SnO2 с углеродными нанотрубками.

Так, недавно было обнаружено, что система из двух сенсорных элементов на основе пленок SnO2, содержащих соответственно 0.5 вес. % и 1 вес. % УНТ, может быть эффективна при анализе паров этанола ("обычного" спирта) и метанола (страшного яда), например, при контроле качества вин (или виски), где требуется обнаруживать примесь метанола. Сенсорный сигнал образца 0.5 wt% CNT-SnO2 (рис.1а), по отношению к парам этанола, меньше сигнала образца 1 wt% CNT-SnO2 в тех же условиях. Такое поведение образцов сохраняется при концентрациях этанола 100-500 ppm (1 ppm = 10-4 об.%). При более высоких концентрациях этанола (500-1000 ppm) наблюдается обратная ситуация. В случае с парами метанола (рис. 1b) в области концентраций 100-1000 ppm сенсорный сигнал 0.5 wt% CNT-SnO2 меньше сигнала 1 wt% CNT-SnO2 во всей области.

Пленки SnO2/УНТ были выращены методом совместного испарения пучком электронов (E-beam evaporation) смеси SnO2 и углеродных нанотрубок. Данная технология дает возможность контролировать морфологию пленок. Многостенные УНТ были предварительно синтезированы в трубчатой печи методом CVD из смеси ацетилена и водорода с катализатором (железом) при 700С. Полученные многостенные нанотрубки промывали водой и HNO3 для удаления катализатора. Совместное осаждение смесей SnO2 и УНТ (0, 0.5, 1 вес.%) было осуществлено на алюминиевой подложке с Cr/Au контактами (вакуум 10-5 Торр), на обратную сторону которой был нанесен слой нагревательного элемента Ni/Cr, обеспечивающего нагрев сенсора до рабочей температуры 250-300оС (рис. 2). Полученные пленки прокаливали при 500 С в течении 3 часов. Толщина пленок составляла ~300 нм (рис. 3). Диаметр нанотрубок и размеры частиц SnO2 составляли ~ 20-40 нм и 3-10 нм, соответственно (рис. 4). Полученный материал является полупроводником n-типа, о чем свидетельствует понижение его электрического сопротивления при адсорбции газа-восстановителя (спирты) на поверхности.

Петухов И.А., Чижов А.С., Золотых А.Н. (ФНМ МГУ), по материалам статьи: Wongchoosuk C., Wisitsoraatb A. Portable electronic nose based on carbon nanotube-SnO2 gas sensors and its application for detection of methanol contamination in whiskeys // Sens. Act. B. vol.147 p. 392-399.


Источник:



Комментарии
А как определить спирты при совместном присутствии? (Как чаще всего и бывает)
Палии Наталия Алексеевна, 31 декабря 2010 14:33 
при контроле качества вин (или виски) - что касается виски, то его производство регламентируется законом (см. здесь).
А качество, действительно, определяют "19 носов" - именно так называют дегустаторов этого напитка
Палии Наталия Алексеевна, 01 января 2011 21:10 
Электронный язык может определить наличие других компонентов вина
Shvarev Alexey, 01 января 2011 21:44 
Во времена моей суровой молодости, когда ввели анализ по гостУ на спирт
этиловый, налаживал я бывало хроматографы газовые на водочных заводах
в области ленинградской... Да, очередной отстой из Сенсорс и Актуаторс.
Бу-га-га. Мда, метатол, мальчики и девочки, вовсе не "страшный яд".
Ну спутник это такой этанола. И знавал я человека приучившему себя к метанолу
и выпивавшему 50 кубиков без вреда для здоровья.
И без нанотрубок, нанодырок, и нано... не при детях будет сказано
на хроматограмме этанола пик метанола видно без бинокля. И анализ сей на
всех винно-водочных заводах делают кажный день.
I am back to Russia, нанотехнологи...
В "малый набор" ГХА для спирта входит около 20 стандартов.
В "большой" - около 50.
Многие из них на первый взгляд дикие: формальдегид, муравьиная кислота, бутилацетат, амилацетат, диэтилацеталь и т.д.

---
[I]И знавал я человека приучившему себя к метанолу
и выпивавшему 50 кубиков без вреда для здоровья.[/I]
---

Только повторять сей подвиг не надо
Клепа, 03 января 2011 21:07 
Недавно прошла инфа- вина из некоторых стран экспортировались в виде порошка. По принципу "Немного добавь воды!", здесь спирта. Скандал замяли, зато пробились на противоположный рынок .
Правда в ответ получили: французские вина якобы до сих пор из-за этилированного бензина содержат свинец(из почвы).
А вот с таким как нибудь решили, или решали?
Палии Наталия Алексеевна, 09 февраля 2011 14:55 
возможно, электронный язык поможет решить эту проблему - Voltammetric Electronic Tongue in the Analysis of Cava Wines

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Микрокрендель с Наносмыслом
Микрокрендель с Наносмыслом

Фитнес для солнечных элементов нового поколения
ученые из МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения.

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



Рекомендуем купить свидетельство о разводе с доставкой на дом http://premium-diplomas.com/ без предоплаты.
 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.