ساخت نانوحسگر گازی حساس به استون بازدم انسان برپایه نانوساختار متخلخل WO3 جهت پایش بیماران دیابتی
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران
2 گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز
3 گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز
doi
چکیده
هدف این پژوهش، ساخت حسگر مبتنی بر نیم رسانا اکسید فلزی تریاکسید تنگستن، با قابلیت آشکارسازی گاز استون حاصل از بازدم است. مشخصات ساختاری نمونه تهیه شده، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و دستگاه پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه یابی نانوذره و نمونه نانوساختار کروی متخلخل سنتز شده توسط آنالیزهای DLS،BET و BJH انجام شد. پودرهای به دست آمده، به روش ته نشینی بر روی الکترودهای شانه ای لایهنشانی شده و مقاومت الکتریکی الکترودها در معرض استون و تعدادی از گازهای فرار اندازهگیری شد. به منظور بررسی قدرت انتخابگری حسگرها، حساسیت آنها به چند نمونه از گازهای آلی فرار با افزایش دمای حسگر به C° 200 و C° 300 نیز مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج بهدستآمده نشان داد که استفاده از نانوساختارهای متخلخل تری اکسید تنگستن در غلظتهای کمتر ازppm 5، با عملکرد خطی بسیار مطلوب، حساسیت حسگری معادل %/ppm 44/44 را ارایه می کند. ارزیابی های کمی اثبات کرد قدرت انتخابگری همین نانوساختار نسبت به غلظت ppm 8/1 از استون به عنوان غلظت آستانهی نشانگر زیستی دیابت نوع اول، در حضور چندین گاز آلی مزاحم بسیار عالی و بهبود 6 برابری را نشان داد. پاسخ حسگر در غلظتهای معینی از استون نسبت به سایر مراجع به میزان 8 درصد برتری داشته است. همچنین، حسگر ساخته شده با زمان پاسخ 18 ثانیه ای واکنش سریعتری دارد که در مقایسه با بهترین نمونه ی ارایه شده در حدود 21 درصد بهبود یافته است.