ஒன்பது மடங்கு அதிக திறன் கொண்ட நச்சு வாயு உணர்திறன்

கார்பன் மோனாக்சைடு, நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு மற்றும் அசிட்டோன் ஆகியவற்றிற்கு அதிக உணர்திறனைக் காட்டும் புதிய டங்ஸ்டன் ஆக்சைடு அடிப்படையிலான வாயு உணர்திறன் பொருளை ரஷ்ய-பெலோருஷியன் ஆராய்ச்சிக் குழு உருவாக்கியுள்ளது. புதிய பொருளின் வாயு உணர்திறன் தற்போதுள்ள உணரிகளை விட ஒன்பது மடங்கு அதிகமாக இருந்தது. இந்த ஆய்வு நானோ கட்டமைப்புகள் மற்றும் நானோ பொருள்களில் வெளியிடப்பட்டது.

உட்புற காற்றின் தரம் மற்றும் நச்சு வாயுக்கள் மற்றும் ஆவியாகும் கரிம சேர்மங்களைக் கண்டறிதல் மற்றும் அகற்றுதல் ஆகியவை வாழ்க்கை மற்றும் வேலை நிலைமைகளை மேம்படுத்துவதற்கு முக்கியமானவை, மேலும் அவை பரந்த அளவிலான தொழில்துறை, விவசாயம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பயன்பாடுகளில் தேவைப்படுகின்றன. இதற்கு பல்வேறு இரசாயன இயல்புகளின் பல்வேறு வாயுக்களுக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்ட சிறப்பு வாயு உணரிகளை உருவாக்க வேண்டும்.

NUST MISIS, பெலாரஷ்யன் மாநில பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஏ.வி. லூய்கோவ் வெப்ப மற்றும் நிறை மாறுபாட்டு நிறுவனம் அறிவியல் தேசிய கலைக்கூடம், பெலாரஷ் ஆகியவற்றின் விஞ்ஞானிகள் ஒரு புதிய நானோகாம்போசிட் பொருளை ஒருங்கிணைத்துள்ளனர். இது பல்வேறு வகையான நச்சு வாயுக்களுக்கு அதிக உணர்திறனைக் காட்டுகிறது. டங்ஸ்டன் ஆக்சைடு நானோபவுடர்களை கிராஃபீன் மற்றும் செப்பு கலவையுடன் மாற்றியமைப்பதன் மூலம் இது பெறப்பட்டது.

டங்ஸ்டன் ஆக்சைடு ரசாயன கரைசல் படிவு எனப்படும் சோல்-ஜெல் முறை மூலம் பெறப்பட்டது. பின்னர் கரைசல் எரிப்பு முறையால் பெறப்பட்ட கிராஃபீன் மற்றும் தாமிர நானோ தூள், நெருக்கமாக ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பை அடைய ஜெல்லுடன் சேர்க்கப்பட்டது.

“கார்பன் மோனாக்சைடு, நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு  மற்றும் சோதனை வாயுக்களாகப் பயன்படுத்தப்படும் அசிட்டோன் ஆகியவற்றைக் கொண்டு பொருளின் வாயு உணர்திறன் பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன. 1 wt% மாற்றியமைப்பானது கார்பன் டை ஆக்சைடுக்கான பொருளின் உணர்திறனில் ஒன்பது மடங்கு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது என்று சோதனைகள் காட்டுகின்றன மற்றும் அசிட்டோனுக்கான அதன் உணர்திறனில் ஆறு மடங்கு அதிகரிப்பு ஏற்படுவதாக காட்டுகின்றன. 2 wt% மாற்றியமைப்புடன் கூடிய மாதிரிகளுக்கு அசிட்டோனுக்கான அதிக உணர்திறன் பெறப்பட்டது,” என்கிறார் NUST MISIS ஆராய்ச்சி மையத்தின் தலைவர் டிமிட்ரி மோஸ்கோவ்ஸ்கி.

பெறப்பட்ட நானோகாம்போசைட்டுகள் முன்மொழியப்பட்ட தொகுப்பு அணுகுமுறையின் எளிமை காரணமாக வணிக ரீதியாக அதிக உணர்திறன் கொண்ட வாயு உணரிகளில் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கான பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கிறது என ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

References:

• Huang, X., Gong, Z., & Lv, Y. (2022). Advances in Metal-Organic Frameworks-based Gas Sensors for Hazardous Substances. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 116644.
• Wetchakun, K., Samerjai, T., Tamaekong, N., Liewhiran, C., Siriwong, C., Kruefu, V., & Phanichphant, S. (2011). Semiconducting metal oxides as sensors for environmentally hazardous gases. Sensors and Actuators B: Chemical, 160(1), 580-591.
• Du, N., Zhang, H., Chen, B. D., Ma, X. Y., Liu, Z. H., Wu, J. B., & Yang, D. R. (2007). porous indium oxide nanotubes: layer‐by‐layer assembly on carbon‐nanotube templates and application for room‐temperature NH3 gas sensors. Advanced Materials, 19(12), 1641-1645.
• Shendage, S. S., Patil, V. L., Vanalakar, S. A., Patil, S. P., Harale, N. S., Bhosale, J. L., & Patil, P. S. (2017). Sensitive and selective NO2 gas sensor based on WO3 nanoplates. Sensors and Actuators B: Chemical, 240, 426-433.
• Tang, X., Du, A., & Kou, L. (2018). Gas sensing and capturing based on two‐dimensional layered materials: Overview from theoretical perspective. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science, 8(4), e1361.