استعراض

في الآونة الأخيرة، وفريق البحث من معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) من تصنيع جهاز استشعار غاز الهيدروجين فائقة السرعة التي يمكن الكشف عن غاز الهيدروجين إلى أقل من 1 في 7 ثوان.

الكلمة

وزارة المالية، وأجهزة الاستشعار، والهيدروجين

خلفية

ويعتبر الهيدروجين والطاقة الصديقة للبيئة من الجيل التالي. ومع ذلك فإنه هو غاز قابل للاشتعال، حتى شرارة بسيطة يمكن أن يؤدي إلى انفجار. لذلك، استنادا إلى اعتبارات أمنية، والحد الأدنى للنسبة حجم انفجار الهيدروجين هو 4 المجلد.

وهكذا، فإن أجهزة الاستشعار يجب أن يكون قادرا على الكشف بسرعة الهيدروجين جزيئات غاز عديم اللون والرائحة. وزارة الطاقة الأميركية مؤخرا مبادئ توجيهية صدر تؤكد على أهمية استشعار يمكن الكشف بسرعة عديم اللون والرائحة الهيدروجين، وأجهزة الاستشعار الهيدروجين يجب أن تكون قادرة على تحقيق زمن استجابة والانتعاش كافية في غضون 60 ثانية، في الكشف عن 1 المجلد من الهيدروجين.

ابتكار

في الآونة الأخيرة، وفريق البحث من معهد كوريا للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) من تصنيع جهاز استشعار غاز الهيدروجين فائقة السرعة التي يمكن الكشف عن غاز الهيدروجين إلى أقل من 1 في 7 ثوان. قد تكون هذه المجسات أيضا في غضون 60 ثانية، والكشف عن عدة مئات من أجزاء لكل مليون الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة.

(المصدر: ACS)

الدراسة، البروفيسور كيم (التعاون المقابلة المؤلف)، والتعاون الذي أجراه باحث ما بعد الدكتوراه وون تاي كو (المؤلف الأول) البروفيسور بينر (التعاون الموافق المؤلف). ورقة بحثية نشرت مجلة على الانترنت "ACS المواد التطبيقية واجهات" في، وكما غلاف العدد صورة سبتمبر.

تكنولوجيا

علوم وهندسة المواد، KAIST البحوث قائد الفريق كيم ايل دو أستاذ بالتعاون مع جامعة كاليفورنيا في ايرفين أستاذ ريجنالد M. بينر، وضع إطار العضوية المعدنية المغلفة على أساس مجمع (MOF) البلاديوم (PD) فائق السرعة أسلاك نظام الكشف عن غاز الهيدروجين.

(المصدر: KAIST)

للتغلب على القيود المفروضة على غاز الهيدروجين استشعار المشتريات، فريق بحث المشتريات في الجزء العلوي من صفائف أسلاك متناهية الصغر وأضاف زارة المالية. الطباعة الحجرية المشتريات أسلاك مغلفة بطبقة من الزنك مجموعة بسيطة إطار imidazolate الأنظف الزيوليت (زيف-8)، الذي يتكون من أيونات الزنك وتكوين يجند العضوية. كانت مغمورة زيف-8 في الفيلم ببساطة تحتوي على الزنك (NO3) 2 6H2O وحل الميثانول من 2 methylimidazole، وبالتالي المغلفة بسهولة على نانو بالشلل الرعاش.

(المصدر: KAIST)

توليفها زيف-8 التي تحتوي على عدد كبير من 0.34 نانومتر و 1.16 nanopores المواد المسامية العالية. والهيدروجين الحركي قطرها 0.289 نانومتر، زيف-8 يمكن أن تخترق بسهولة الفيلم، الجزيئات الكبيرة (أكبر من 0.34 نانومتر)، يمكن فحص فعال فيلم زارة المالية. وهكذا، زيف-8 مرشح المشتريات أسلاك تسمح تخلل كفاءة من جزيئات الهيدروجين، وبالتالي تسريع مجموعة المشتريات H2 الاستشعار، بحيث مقارنة الأصلي المشتريات أسلاك والإنعاش وسرعة الاستجابة بسرعة في درجة حرارة الغرفة 20 مرات.

(المصدر: KAIST)

قيمة

ويأمل البروفيسور كيم بسرعة فائقة استشعار الهيدروجين يمكن أن تستخدم لمنع حدوث تسرب من انفجار الهيدروجين. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يود أن الاستخدام الفعال لمجموعة واسعة من الترشيح الدقيق من خلال طبقة وزارة المالية، وكشف دقيق من الغازات الضارة في الهواء.

المواد المرجعية

[1]

[2] جي سو جانغ، Shaopeng تشياو، سون جين تشوي، غوراف جها، الانا F أوغاتا، وون تاي كو دونج ها كيم ايل دو كيم، وريجنالد M. بينر. الجوف PD-حج المركب الأسلاك المتناهية الصغر لاستجابة سريعة والهيدروجين شفاف مجسات ACS المواد التطبيقية واجهات دوى: 10.1021 .. / acsami.7b10908

تكنولوجيات أكثر المتطورة والمنتجات المبتكرة، ويرجى الانتباه إلى قناة الدقيقة عدد الجمهور: IntelligentThings، أو الاتصال الحرف الصغير المؤلف: JohnZh1984