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

 

Пена Афродиты
Пена Афродиты

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 2)
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/volume15/15-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
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/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 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/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2024 году
коллектив авторов
29 – 31 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.