מרוכבים Nanostructured Ag-זאוליט כמו חיישנים לחים מבוססות הארה

המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא להראות את הוכחת הרעיון של חיישן לחות המבוסס על מרוכב פולימר זאוליט כסף שהוכן באמצעות ציפוי ריסוס. סרטון זה יכול לעזור לכמה בעיות בתחום מדעי החומרים, כגון היעדר חיישני לחות מגיבים ישירים, לכן אנו מציעים חיישן לחות המבוסס על חומרים מרוכבים של פולימר זאוליט. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שזו דרך קלה וחסכונית לייצר חיישן לחות, שניתן לעשות בו שימוש חוזר מספר פעמים.

מי שידגים את ההליך יהיה ביורן דיו, טכנאי מהקבוצה שלנו. כדי להתחיל בהליך זה, טפל מראש בחומרי הזאוליט כמתואר בפרוטוקול הטקסט. לאחר מכן ממיסים 13.76 גרם ליתיום חנקתי בשני ליטר מים נטולי יונים.

יוצקים 0.5 ליטר מתמיסת ליתיום חנקתית זו לבקבוק פוליאתילן בצפיפות גבוהה של ליטר אחד. הוסף שלושה גרם של נתרן לינדה מסוג זאוליט מסוג A שטופל מראש. לאחר מכן מערבבים את הבקבוק למשך הלילה בטמפרטורת החדר באמצעות תנור שייקר מקצה לקצה.

לאחר השלמת התסיסה, סנן את המתלים באמצעות משפך בוכנר. שוטפים את האבקה המוחזרת שלוש פעמים במים נטולי יונים. לאחר מכן מערבבים את האבקה עם 0.5 ליטר תמיסת ליתיום חנקתי טרייה בבקבוק HDPE נקי של ליטר אחד.

מערבבים, מסננים ושוטפים כמו קודם. חזור על תהליך זה ארבע פעמים נוספות. לאחר מכן, מחממים את אבקת הזאוליט המוחזרת בתנור מופל למשך הלילה בחום של 450 מעלות צלזיוס.

השתמש בעליית טמפרטורה של חמש מעלות צלזיוס לדקה במרווחים של שעה ב-80 מעלות צלזיוס ו-110 מעלות צלזיוס. לאחר השלמת החימום, השתמש ב-200 מיליליטר מים נטולי יונים כדי להמיס 74.8 מיליגרם של חנקת כסף בבקבוק HDPE של 250 מיליליטר. הוסף גרם אחד של זאוליט ליתיום LTA שהוחלף חלקית.

לאחר מכן מערבבים את התמיסה למשך הלילה בטמפרטורת החדר בתנור שייקר מקצה לקצה. לאחר השלמת התסיסה, סנן את המתלים באמצעות משפך בוכנר. שוטפים את אבקת הזאוליט המוחזרת שלוש פעמים במים נטולי יונים.

לאחר מכן יש לחמם את האבקה בתנור מופל למשך הלילה בחום של 450 מעלות צלזיוס. השתמש בעליית טמפרטורה של חמש מעלות צלזיוס לדקה במרווחים של שעה ב-80 מעלות צלזיוס ו-110 מעלות צלזיוס. לאחר השלמת החימום, השתמש בחומר ייבוש המכיל תמיסת אשלגן גופרתי רוויה כדי לקרר את הדגימה בתנאי לחות מבוקרים.

בצע ניתוח ספקטרום ותרמוגרבימטרי כמפורט בפרוטוקול הטקסט. בבקבוק נפחי יש לדלל מיליליטר אחד של תמיסת פוליאתילנימין מסחרית של 50 אחוז משקל ל-100 מיליליטר באמצעות מים נטולי יונים. מערבבים את תמיסת PEI עם 250 מיליגרם של חומר זאוליט מטופל בבקבוק HDPE של 125 מיליליטר.

נענע את המתלים במרץ. ואז שופכים את המתלה לבקבוק ריסוס. נקו צלחת קוורץ על ידי שטיפתה במים נטולי יונים ואצטון ברציפות.

לאחר מכן יבש את הצלחת בתנור למשך שעה בחום של 80 מעלות צלזיוס. לאחר סיום הייבוש, הניחו את צלחת הקוורץ בצורה אופקית על יריעה נקייה של נייר אלומיניום. לאחר מכן מצפים צד אחד על ידי ריסוס שלוש פעמים למשך שלוש שניות בכל פעם ממרחק של 10 סנטימטרים.

יבש את הצלחת המצופה בתנור למשך 30 דקות בחום של 50 מעלות צלזיוס. חזור על תהליך הציפוי והייבוש בהתזה ארבע פעמים נוספות עד שהסרט אחיד. וודאו שהשכבה הומוגנית יפה.

לאחר מכן, הנח את צלחת הקוורץ המצופה בתא הדגימה של תא ואקום חימום פנימי. סגור את תא הדגימה של התא על ידי הנחת טבעת גומי וצלחת קוורץ נקייה על גבי הצלחת המצופה. ואז אטום את התא באמצעות פקק טפלון וברגים.

יבש את הדגימה על ידי הפעלת ואקום גבוה למשך הלילה באמצעות לחץ של 10 עד מינוס שלושה מיליבר. באמצעות מנורת UV, עקוב חזותית אחר שינויי צבע הפליטה של הסרט. לאחר מכן, פתח את תא הדגימה.

השתמש במנורת UV כדי לנטר שינויי צבע פליטה גלויים בעת התייבשות הסרט. בדוק את הפיכות הסרט על ידי חזרה על תהליך ההתייבשות מחדש, תוך ניטור שינויים עם מנורת ה-UV בכל פעם. במחקר זה, חיישן לחות זוהר מיוצר עם זאוליטים נתרן לינדה מסוג A המוחלפים חלקית.

התכונות הזוהרות תלויות בתכולת המים של המערכת. כאשר צבע הפליטה משתנה מצהוב לירוק לכחול בעת הוצאת מים מהמערכת. התוצאות המייצגות של ניתוח תרמוגרבימטרי וניסויי זוהר תלויי טמפרטורה מוצגות כאן.

ניתוח TGA מתאם את הטמפרטורה לרמת ההידרציה של הזאוליט. בעוד שנראה שהטמפרטורה קשורה ישירות לצבע הפליטה. יחד תוצאות אלה מאשרות כי תכונות הזוהר של החיישנים תלויות בתכולת המים במערכת.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לייצר חיישן לחות המבוסס על חומרים מרוכבים מפולימר זאוליט כסף. אל תשכח שעבודה עם זאוליטים עלולה להיות מסוכנת ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון חבישת מסכת אבק בעת ביצוע הליך זה.