بهره گیری از کوارتز کریستال میکروبالانس (QCM) برای ساخت سنسور تشخیص دی اکسید کربن
/مرتضی علی رزاقی
تبریز :دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی ، گروه شیمی کاربردی
۷۱ص.
:مصور،جدوت ،نمودار۳۰*۲۹س.م- +لوح فشرده
چاپی
واژه نامه بصورت زیر نویس
کتابنامه ص.:۷۴-۷۷
کارشناسی ارشد
شیمی کاربردی
۱۳۸۵/۱۱/۲۵
تبریز :دانشگاه تبریز، دانشکده شیمی ، گروه شیمی کاربردی
در میان انواع مختلف سنسورهای شیمیایی، علاقه قابل توجهی به سنسورهای پیزوالکتریک وجود دارد که به عنوان سنسور کوارتز کریستال میکروبالانس (QCM) معروف هستند .سنسور QCM سنسور بسیار حساسی است که قادر به اندازه گیری جرم در محدوده نانو گرم می باشد .از آنجایی که به قرن بیست و یکم وارد شده ایم دنیا در باره گرم شدن کره زمین اعلام نگرانی کرده است که منجر به تغییرات آب و هوایی گسترده در زمین می شود .یکی از دلایل اصلی تغییرات آب و هوایی زمین افزایش مقدار دی اکسید کربن (CO۲) در اتمسفر می باشد .در سالهای اخیر برای تشخیص و اندازه گیری گونه های مختلف آلاینده، از کریستالهای پیزوالکتریک پوشیده شده با برخی جاذبها استفاده شده است .بنابر این می توان مقدار CO۲ را با استفاده از سنسورهای QCM اندازه گیری کرد .در این تحقیق برای اولین بار از پوشش تری ایزوپروپانول آمین و تریس) هیدروکسی متیل (آمینو متان بعنوان اصلاحگر سطح الکترود) طلا (کریستال کوارتز جهت ساخت سنسوری برای دی اکسید کربن استفاده گردید .بابررسی اثر تغییر مقدار پوشش بر عملکرد سنسور، مقدار پوشش تری ایزوپروپانول آمین در محدوده۶۵۰۰ FTIPA= - Hz ۹۱۰۰- برای الکترود کوارتز کریستال میکروبالانس کافی تشخیص داده شد .همچنین ثابت شد که الکترود با پوشش تریس) هیدروکسی متیل (آمینو متان فقط با مقدار پوشش=Hz ۶۵۰۰ FTHMAM - به گاز دی اکسید کربن پاسخ می دهد .کمترین حد تشخیص سنسور تهیه شده، برای الکترود پوشش داده شده با تری ایزوپروپانول آمین به مقدار =Hz ۹۱۰۰ FTIPA -، ppm ۸۲/۰ می باشد .کمترین مقدار RSD بدست آمده برای الکترود کوارتز کریستال اصلاح شده با پوشش TIPA با مقدار پوشش دهی=Hz ۷۵۰۰ FTIPA - بدست آمد که برابر با ۰۴/۳ می باشد.
The aim of the present research was the development of application the Quartz Crystal Microbalance (QCM) technique using a home-made instrument. QCM sensors are considered as powerful mass sensitive sensor to determine materials in the sub-nanogram level. QCM has been applied to monitor various environmental pollutants. As we entered into the twenty-first century, the world is concerned about the global worming which results into the greenhouse effect, consequently into the world wide climate change. Among one of the main reasons of global climate change is the increase in amount of carbon dioxide. In this investigation, Triisopropanolamine (TIPA) and tris (hydroxymethyle) aminomethane (THMAM) modified quartz crystal microbalance (QCM) has been tested for determination of carbon dioxide (CO2). Determination was based on frequency shifts (-?F) of modified quartz crystal electrode due to the adsorption of CO2 at the surface of modified electrode. It was found that TIPA is a good coating material for CO2 detection. The effect of the various amounts of TIPA (-?FTIPA) as a coating material on the sensor performance was investigated. The frequency shifts were found to be linear against the concentration of CO2 in all -?FTIPA that investigated. It was determined that the -?FTIPA range from 6500 to 9100 Hz were sufficient. The correlation coefficient and reproducibility of the response showed that the sensor had good sensitivity and reproducibility in this range of -?FTIPA. The interfering effect of a number of gases (SO2, NH3, H2S and HCl) was investigated.