ТАСС, 12 апреля. Химики разработали высокочувствительный сенсор, с помощью которого можно определять наличие в воздухе газов – прежде всего кислорода и сероводорода – даже при очень низкой их концентрации. Результаты работы опубликовал Journal of Alloys and Compounds, кратко об этом пишет пресс-служба РАН.
С помощью газовых датчиков можно измерять концентрацию или определять наличие отдельных компонентов газовых смесей, в том числе паров жидких веществ. Учитывая, что многие газы (например, угарный газ или сероводород) бывают смертельны даже в микроскопической концентрации, такие датчики должны быть надежными и высокочувствительными.
"Мы создали новый материал с рекордными характеристиками. Сенсор на основе высокодисперсного оксида ниобия одновременно чувствителен к минимальным концентрациям кислорода и сероводорода. <...> Выявленную чувствительность к ультранизким концентрациям кислорода можно использовать при получении, например, бескислородных высокочистых газовых смесей", – рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Курнакова РАН Артем Мокрушин.
В промышленности существует проблема определения содержания газов, которые выделяются в процессе производства. Например, сероводород и угарный газ попадают в воздух при разгерметизации оборудования и могут привести к авариям. Кроме того, они чрезвычайно токсичны для человека. В отдельную категорию выделяют жизненно необходимый газ – кислород, падение содержания которого в воздухе даже на несколько процентов приводит к разрушительным для организма последствиям.
Поэтому, как отмечают авторы работы, остро стоит проблема определения загрязнителя на низких (до предельно допустимых концентраций), еще не токсичных уровнях, особенно в тандеме с определением кислорода. Наиболее широко используемыми и удобными в эксплуатации являются сенсоры на основе полупроводниковых материалов. Однако существующие сенсоры для определения содержания кислорода работают при высокой температуре – до 800-900 °С.
В новой работе химики предложили новый тип газового сенсора, основанный на новом материале – оксиде ниобия, благодаря которому рабочую температуру можно снизить до 200 °С. Кроме того, полученный сенсор, как отмечают ученые, можно разместить в портативных электронных устройствах, а также использовать в качестве компонента "электронного носа".