ساخت نانوحسگرهایی با دقت بالا برای شناسایی گاز خطرناک دی‌اکسید نیتروژن
تاریخ انتشار :
شنبه ۱۲ مرداد ۱۳۹۸ ساعت ۱۴:۵۵
کد مطلب : ۵۲۷۱
به گزارش سالم خبر از ایسنا، علی میرزایی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شیراز و محقق پسادکترای پیشین دانشگاه هان یانگ کره جنوبی، گاز دی‌اکسید نیتروژن (NO۲) را یکی از خطرناک‌ترین آلاینده‌های جوی دانست و گفت: گاز NO۲ گازی با قدرت اکسیدکنندگی بسیار بالا است و اثرات مخربی بر روی بدن انسان و محیط‌زیست دارد. این گاز به طور عمده ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی است و بنابراین از مهمترین عوامل آلاینده هوا به‌ویژه در کلان‌شهرهایی مثل تهران به شمار می‌رود.
وی با بیان اینکه این گاز می‌تواند سبب ایجاد مشکلات جدی تنفسی و التهاب چشم در انسان شود، اضافه کرد: اختلال در بویایی، خستگی، تحریک گلو، ناراحتی‌های اعصاب و افزایش برونشیت حاد از دیگر اثرات قرارگیری در معرض گاز NO۲ است؛ از این رو تشخیص به‌موقع و سریع این گاز توسط حسگر گازی می‌تواند از بروز چنین عوارض نامطلوبی جلوگیری کند.
میرزایی ادامه داد: در طرح حاضر یک حسگر گازی مبتنی بر نانوسیم‌های چندشاخه طراحی و سنتز شده است که علاوه بر دقت بالا در شناسایی و اندازه‌گیری گاز، نسبتاً ارزان‌قیمت بوده و از مصرف پایین انرژی و دما نیز برخوردار است.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شیراز افزود: نانوسیم‌های چند شاخه گروه منحصربه‌فردی از نانومواد به شمار می‌روند. ساختار این نانوسیم‌ها به گونه‌ای است که یک نانوسیم بر روی ساقه یک نانوسیم دیگر از همان جنس و یا از جنس متفاوت رشد می‌کند. مساحت سطح بسیار بالای نانوسیم‌های چندشاخه این نانوساختارها را برای کاربردهای تشخیصی از جمله تشخیص گاز مناسب کرده است.
به گفته این محقق در این طرح در ابتدا نانوسیم‌های اکسید قلع، سنتز و سپس انشعاباتی از نانوسیم‌های اکسید تلوریوم بر روی ساقه نانوسیم از جنس اکسید قلع ایجاد شده است. روش مورد استفاده جهت سنتز ماده اصلی این حسگر، روش رشد بخار-مایع-جامد بوده است.
وی خاطر نشان کرد: بر اساس مطالعات صورت گرفته پیرامون قابلیت این حسگر از حیث دقت و سرعت پاسخ‌دهی، نانوحسگر مبتنی بر نانوسیم‌های چندشاخه توانسته پاسخ گازی ۱۰٫۲۵ نسبت به ppm ۱۰ گاز دی‌اکسید نیتروژن را در دمای بهینه ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و در زمان ۲۴۲ ثانیه ثبت کند.
این پژوهش از سوی علی میرزایی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز و جمعی از محققان دانشگاه "هان یانگ" کشور کره جنوبی اجرایی و نتایج آن در مجله Applied Surface Science با ضریب تأثیر ۵٫۱۵۵ منتشر شده است.
وی با بیان اینکه این گاز می‌تواند سبب ایجاد مشکلات جدی تنفسی و التهاب چشم در انسان شود، اضافه کرد: اختلال در بویایی، خستگی، تحریک گلو، ناراحتی‌های اعصاب و افزایش برونشیت حاد از دیگر اثرات قرارگیری در معرض گاز NO۲ است؛ از این رو تشخیص به‌موقع و سریع این گاز توسط حسگر گازی می‌تواند از بروز چنین عوارض نامطلوبی جلوگیری کند.
میرزایی ادامه داد: در طرح حاضر یک حسگر گازی مبتنی بر نانوسیم‌های چندشاخه طراحی و سنتز شده است که علاوه بر دقت بالا در شناسایی و اندازه‌گیری گاز، نسبتاً ارزان‌قیمت بوده و از مصرف پایین انرژی و دما نیز برخوردار است.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی شیراز افزود: نانوسیم‌های چند شاخه گروه منحصربه‌فردی از نانومواد به شمار می‌روند. ساختار این نانوسیم‌ها به گونه‌ای است که یک نانوسیم بر روی ساقه یک نانوسیم دیگر از همان جنس و یا از جنس متفاوت رشد می‌کند. مساحت سطح بسیار بالای نانوسیم‌های چندشاخه این نانوساختارها را برای کاربردهای تشخیصی از جمله تشخیص گاز مناسب کرده است.
به گفته این محقق در این طرح در ابتدا نانوسیم‌های اکسید قلع، سنتز و سپس انشعاباتی از نانوسیم‌های اکسید تلوریوم بر روی ساقه نانوسیم از جنس اکسید قلع ایجاد شده است. روش مورد استفاده جهت سنتز ماده اصلی این حسگر، روش رشد بخار-مایع-جامد بوده است.
وی خاطر نشان کرد: بر اساس مطالعات صورت گرفته پیرامون قابلیت این حسگر از حیث دقت و سرعت پاسخ‌دهی، نانوحسگر مبتنی بر نانوسیم‌های چندشاخه توانسته پاسخ گازی ۱۰٫۲۵ نسبت به ppm ۱۰ گاز دی‌اکسید نیتروژن را در دمای بهینه ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و در زمان ۲۴۲ ثانیه ثبت کند.
این پژوهش از سوی علی میرزایی عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی شیراز و جمعی از محققان دانشگاه "هان یانگ" کشور کره جنوبی اجرایی و نتایج آن در مجله Applied Surface Science با ضریب تأثیر ۵٫۱۵۵ منتشر شده است.
