Optinen kuitu, uusiin kehityssuuntiin perustuvat SWCNT:t ja niiden käyttökelpoisuus menestyksekkäästi swcnt-pohjaisten nanocnt-pohjaisten sovellusten käytäntöön, myös osoitetaan, kuinka SWCNT-pohjaisten antureiden tyypillinen huono selektiivisyys kemikaaleja kohtaan käyttämällä kognitiotekniikkaa, joka on sovellettu valokuituihin, hyödyntäen sekä staattista sähköä. ja dynaamiset ominaisuudet ympäristönvalvontaan Kemiallisia antureita tarvitaan suojelemaan yleisöä ja myrkyllisyyttä veteen Ilmasisältää rikkidioksidia, hiilimonoksidia, typpidioksidia ja orgaanisia yhdisteitä, hilseitä Maaperän ja veden epäpuhtaudet mikrobiologiset, radioaktiiviset, epäorgaaniset, syntetisoituneet ja suoraan kasveihin ja maaperään muiden alkuperäaineiden päästöt maanalaisista varastosäiliöistä, jätevarastoista Jotkut näistä epäpuhtauksista muodostuvat edelleen suurille maa-alueille, kunnes ne saavuttavat veteen, jossa uhkaavat ekologista tai ihmisten terveyttä
Nykyiset seurantamenetelmät ovat pääasiassaFalta, 2000) Tästä syystä tarvitaan tarkkaa, edullista, jatkuvaa ja pitkäkestoista ympäristökontaminaarisesti kuvattua osaa, joka vuorovaikutuksessa pinnalla tai pinnassa olevien molekyylien kanssa tapahtuu fysikaalisissa muutoksissa, sekä mahdolliselle aiheuttajalle, joka muuttuu Selektiivinen ja kvantifioitavissa oleva termi tällainen ulkoisen ja ulkoisen rakenteen muuttaminen, selektiivisyys ja identiteetin määrittäminen osan pitäisi optimoida spesifiset vuorovaikutukset kohdeanalyyttien kanssa, tarjota nopea ja palautuva tunkeutuvien aineiden diffuusio, pienet r-ajat ja säilyttää fyysinen tila geometrian yli91) Ehdokasmateriaalit kemiallisiin metalliin ja johtimiin nanorakenteiset ja huokoiset materiaalit (nanomateriaalit, molekyyliseulat, sooli-geelit, aerogeelit), biomolekyylejä ja niiden yhdistelmää Luonnollinen vaihe, joka seuraa valikoivaa tunnistamista anturiosassa tapahtuvista kemiallisista muutoksista. , andelektroniset tyypit Jokaisella on vahvuutensa ja heikkoutensa suhteessa tiettyyn sovellukseen
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Perspektiivit ja haasteetsorfologiset ominaisuudet Sellainen karakterisointi sisälsi diffraktio- (XRD) ja Ramanon-elektronimikroskoopin (HRTEM) ja säilytyselektronimikroskoopin (SEM) havainnot Erityisesti kuvassa 4a on raportoitu be-hiilimateriaali. XRD-analyysit, jotka suoritettiin CdA-monikerroksilla lasisubstraateilla, osoittivat, että CdAyer-etäisyys oli noin 2 kadmiumarakidaatille SWCNT-monikerroksella muodostettu, osoitti hiilinanoputkien yksikerroksisen etäisyyden noin 20 nm (Penza et al, 2005_b)
Myös Raman-spektroskopia karakterisoi valmistetut LB-kalvot, jotka perustuvat jo talletettuihin SWCNT-dikroskooppiin, jotka toimivat takaisinsirontakonfiguraatiossa käyttämällä HeNe-laseria (633 nm) ja 50x ja 100x objektiivilinssejä. Tulokset Kuva 4b, jossa tyypillinen Raman-spektri on raportoitu SWCNT-filmauksella nanoputken seinien suhteen (Saito huomattava häiriön aiheuttama "D-kaistan huippu, joka on tyypillisesti alueella 1300-1400, mikä edustaa vikojen tai roikkuvien sidosten astetta, voidaan helposti paljastaa IUU)LAmorfinenSwcNT-jauhe =1 mg20 kulma (astetta) Kuva 4(a) Röntgendiffraktiospektri, joka on saatu HiPco SWCNT -jauheesta (1 mg) ja (b) tyypillisestä Raman spectrumT -kalvosta, joka on kerrostettu suoraan optisen kuidun kärkeen. Erityisesti kahden voimakkaimman G-huipun (merkki ja G) havainnointi vahvistaa, että valokuitu on yksiseinämäistä. hiiliputket, vaikka niiden hallitseva puolijohde on päinvastoin, on laajennettu metallisten G-D-huippujen vuoksi, mikä osoittaa kerrostetun SWCNT-päällyskerroksen järjestyneen rakenteen. Koska Raman-tutkimukset on suoritettu SwCNT-kalvolle, joka on jo levitetty kuidun päätypinnalle, esitetyt tulokset vahvistavat myös niiden menestynyt tekniikkaHRTEM-kuvat SWCNT-jauheesta, jotka on raportoitu kuvassa 5 (a) pienellä ja (b) suurella suurennuksella, vahvistavat nanometrisen ulottuvuuden ja niiden välisen Fe-metallihiukkasten, tyypillisen hiilinanoputkien HiPco-tuotantoprosessissa käytetyn katalyytin.
Lopuksi kuvassa 5c on raportoitu EM-kuvia CdA-puskuroiduista LB SWCNT -kalvoista, jotka on sijoitettu SOF-kärjelle. Hiiliputkien integroiminen optisiin kuituihin paljastaa niiden asenteen kiinnittyä toisiinsa muovaaviin nippuihin tai köysiin samankaltaisella järjestelyllä.
5 HRTEM-kuvaa Swcnt-jauheesta (a) pienellä ja (b) suurella suurennuksella ja (c) sEM4:n ympäristöseurantasovellukset: kokeelliset tulokset Viimeisten tutkimusvuosien aikana saadut tulokset keskittyivät kemiallisten jäämien havaitsemiseen ilmassa ja vedessä, huoneenlämmössä Tämän uuden SWCNT-pohjaisen kuituoptisen tunnistusteknologian vahvuus käytettäväksi SWCNT-n:n äänentunnistussuorituskykyyn kokeellisella asennuksella adOptinen kuituKuva 6 Höyrytestaukseen käytetty kokeellinen asetus
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Näkökulmat ja haasteet Erityisesti optiset kuituanturit sijaitsevat ennalta suunniteltuun testikammioon PC:llä standardin RS-485-sarjaväylän kautta Ohjaus 10-1000 ml/min Lukuisia testejä ovat suorittaneet massa kellutettavan ajaa jopa kahdeksaa eri kaasukanavaa, ja kaasun kanavaa säädettiin erillisellä massavirtausmittarilla, jossa on fulsor-signaalit. Kaikki kokeet on suoritettu. kohdeanaalin adsorptio osoitettiin ensimmäistä kertaa vuonna 2004 (Penza et al, 2004)
Siinä tapauksessa wCNT-kimpuista koostuvat LB-kalvot siirrettiin optisen kuidun kärjelle käyttämällä Cda-puskuria LB-monikerrosta, joka oli valmiiksi kerrostettu anturin pinnalle CNT-adheesion edistämiseksi. ksyleeni Kuitenkin vuonna 2005 eripaksuisia SwCNT:n monikerroksisia kerroksia kerrostettiin onnistuneesti suoraan optisen kuidun pinnalle herkkyyden perusteella. Osoittaa korkeimman△R/Roaltistettu 30 minuutin ksyleenihöyryjen aleneville konsentraatiopulsseille witlartin optoelektronisen konfiguraation havaitseman Cdaef-puskurin konfiguraatiossa tapahtui analyyttialtistuksella tolueenimolekyylien adsorptio△R/Ro edistämän WCNT-peittokertoimen vaihtelun seurauksena tapahtui höyryaltistus CdA-puskuroidulle ja puskuroimattomalle SWCNTS-pohjaiselle optokemialliselle lämpötilalle,
0Optinen kuitu, uudet kehityssuunnat Molemmat osoittivat kykyä havaita tutkittavana oleva kemikaali yhdistettynä nopeaan vasteeseen, suuruusluokkaa korkeampi kuin vastaavan koettimen antamat näiden tulosten CdA-puskuroidussa valossa, vahvasti omistettu kykyjen tutkimiseen. SWCNT-pohjaisista optokemiallisista antureista puskuroimattomassa figuraatiossa useita VocIniä vastaan. Kuva 8 a arefour Siirretyt tulokset tolueenihöyrytestauksesta, joka suoritettiin paljastamalla koetin, saatu vahvisti kuituoptisen anturin käyttäytymisen. , Vähemmän selvä riippuvuus vasteajan onlueenikonsentraatiosta havaittiin, mikä paljasti, että erilaiset adsorptiot tunnistettiin, johtuen vähäisistä lämpömuutoksista ei täydellisesti termostoidussa testikammion mehiläisen vOc:ssä, jota tutkittiin ehdotettujen muuntimien luotettavuuden tutkimiseksi, toistettavuustesti Tulokset on esitetty kuvassa 8 b, jossa AR/Ro tapahtui kahden ksyleenialtistuksen seurauksena 21videntissä, optokemiallinen koetin osoitti suurta toistettavuutta ja luotettavuutta myös erittäin puolikkailla pitoisuuksilla-4- sOF: 4 Mon SWCNTs- SOF: 4 ma
SWCNTsa)(b)Kuva 8(a) Anturin SOF-4 vaste tolueenihöyryihin huoneenlämpötilassa ja(b)d höyryjen altistaminenNäissä tuloksissa on otettava huomioon väliaikainen lämpövaihtelu. Niiden vaikutusta anturin vasteeseen vaaditaan ehdottomasti, jotta ne eivät vaikuta järjestelmän oikeisiin kuituantureisiin, jotka voidaan joko integroida optisella kuitutunnistimella (Cusano et al, 2004). Vastaavasti CNT-kuidulla varustetut kuituoptiset kemo-anturit osoittivat merkityksellistä herkkyyttä myös kosteuden muutoksille (Consales et al, 2006_b), paljastaen oikeiden kalibrointien ja anturin vasteen kompensoinnin tarpeen, varsinkin kun vaaditaan suurta tarkkuutta
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Näkökulmat ja haasteet Kuvassa 9 on raportoitu kalibrointiSOF-4, joka on saatu lähes lineaarista käyttäytymistä vastaan tutkituilla pitoisuusalueilla. Lisäksi vertaamalla sensoriaSam=(△RRonico Di Natale)a2001 SOF-aktiivisuus ksyleenille (ksyleenille" 1 kertaa suurempi kuin tolueenille (stolueeni=47-10-4 ppm-')) on havaittu, koska se on saavutettavissa hyödynnetyllä kyselyyksiköllä, tolueenille ja ksyleenille on arvioitu noin 290 ppb ja 120 ppb resoluutioksi. , vastaavat SOF: ILENElon(ppm)9-kalibrointi tai SOF-4, altistettu tolhanille kolmen kertaluvun fluorosiloksaanipolymeeripohjaiselle Surface Plasmon Resonance (SPR) -optiselle kuidulle (900 ppm ja 190 ppm, tolueeni ja ksyleeni) (Abrezdelghani) , 2001), ja yli kaksi kertaluokkaa suurempi kuin fenyylimodifioidulla huokoisella piidioksidilla herkistetty multimodaalinen optinen kuituanturi (100 ppm ja 20 ppm, vastaavasti) (Abdelmalek et al.
, 1999)pelaajien lukumäärä ja cda-puskuri anturin herkkyyteen Tässä SwCNT-yksikerroskerrosten määrän vaikutusta konfiguraatioihin on myös paremmin käsitelty. altistettu kertoi xvleneaporsg 10 a raportoi AR/rotolueenipitoisuuden kaikille testatuille antureille. Voi päinvastoin, paksummalla SWCNT-kalvolla päällystetty optinen kemo-anturi osoitti negatiivista herkkyyttä (-07-10- ppm-') Tämä tarkoittaa, että tälle anturi kuitu-kalvorajapinnan heijastussuhteen perusteella, että kalvon heijastuskyky, ja siten myös vahvasti riippuvainen CNT:n paksuudesta ja taitekertoimesta, tosiasia, joka riippuu optisen kuidun päälle kerrostetun kalvon geometrisista ominaisuuksista, voidaan saada analyytti
UTOLUENEXYLENENG neljä valokuitua, jotka on päällystetty eri määrällä SwCNT-yksikerroksisia (a) tolueenia ja (b) ksyleenihöyryä. Samasta syystä Cda-puskurimonikerros, jonka optiset ominaisuudet ovat melko samanlaiset kuin tavallisten optisten kuitujen kanssa, eikä näin ollen optimoitu tiettyyn kokoonpanoon, että valitsemalla puskurilinkkerimateriaalin, jonka optiset geometriset ominaisuudet (kuten monikerroksinen paksuus ja taitekerroin) on optimoitu tiettyä konfiguraatiota varten, voidaan pystyä parantamaan SOFF-arvoa voimakkaasti. Kuvasta 10b voidaan nähdä, että neljä kuituoptista kemoanturia on herkkä, mutta optista konfiguraatiota hyödynnetään
Tämä ominaisuus voi olla erittäin hyödyllinen analyysissä, alkeet tai hyödynnetään parantamaan analyytin erottelua (Penza et al, 2005-b) Koska toisinaan (ja007_b) käyttämällä erilaisia pitoisuuspulsseja, jonka valotusaika oli 30 minuuttia. läpäisevät 10 %:sta 90 %:iin (90 %:sta 10 %) kokonaissignaalista. Molemmille kemikaaleille saadut tulokset ovat melko samanlaisia
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Näkökulmat ja haasteet pitoisuuden lisäämiseen, kun aika on melko välitön vasteaika oli noin 7 minuuttia, kun taas maksimi, 93 ppm, oli noin 11b havaittu ksyleenialtistuksen yhteydessä. SOF-vasteajat kasvoivat CNT-herkkien nanopinnoitteiden sisällä olevista kudoksista. On kuitenkin huomionarvoista, että ehdotettujen kuituoptisten kemo-anturien vasteajat ovat suhteellisen hyvät, kun otetaan huomioon kestokohta altistus. hiilinanotu on pehmeässä kärjessä, jossa herkkyyden geometriset ominaisuudet tekevät kompromissista, joka vallitsee serandd toipumisajan) välillä (Consales et al, 2007 b)42 Kohti kuitua: kemiallisen jäljen havaitseminen mahdollisuudesta hyödyntää sen erinomaisia ominaisuuksia Kuvassa 11 on kuvattu CNT:t optoelektroniikan kehittämiseen, jotka pystyvät havaitsemaan kemiallisia jäämiä vesipitoisissa ympäristöissä huoneenlämmössä
a SWCNT-pohjaiset optokemialliset anturit on asetettu inontainterteriin. Tutkittavan analyytin läsnäoloa testiympäristössä on edistetty sen injektoimalla dekantterilasiin. Injektoitu tilavuus on valittu joka kerta, jotta saavutetaan haluttu analyytin pitoisuus Pilaantunutta vettä on sekoitettu jatkuvasti analyytin maksimaalisen leviämisen varmistamiseksi. Lisäksi jokaisen altistuksen jälkeen on tutkittu SoF-anturien kykyä palauttaa alkuperäinen vakaan tilan vapautus palauttamalla puhtaan veden alkutila: puhdasta vettä on ruiskutettu jatkuvasti testikammio, kun taas saastunut vesi oli aiemmin läsnä 12 SWCNTSFig 11(a) yksikerroksista kokeellinen järjestely, jota hyödynnettiin kemiallisten jäämien havaitsemiseen vedessä ja (b)AR/R
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Perspektiivit ja haasteetJokainen transduktioperiaate voidaan toteuttaa useissa eri kokoonpanoissa ja muokata useilla eri lähestymistavoilla, mikä johtaa useisiin erilaisiin tunnistusalustoihin. Eniten hyödynnetyt transduktioperiaatteet cherhen massamuutoksessa ja palveluanalyyttien resistiivisyyden/johtavuuden muutoksessa Ensimmäinen fyysinen parametri mitataan monissa tapauksissa Surface Acoustic Wave (SAW) -resonanssitaajuuden muutoksella (Hartman et al, 1994; Kepley et al. , 1992; Penza et a2006_a) Ne ovat tyypillisesti herkkiä kerroksia (Grate, 2000), mutta SAW- ja QCM-pohjaisia kemikaaleja, joissa käytetään muita herkkiä pinnoitteita, on ehdotettu (Zhang et al, 2004; Penza et al, 2005-a) Sen sijaan ominaisvastus/johtavuus muuttuu alueellisesti puolijohtavia metallioksideja ja konjugoituja polymeerejä), jotka on kerrostettu kahden nimen metallioksidipuolijohteiden väliin (MOS ja Conductive Organic Polymer (COP) -anturit (ames et al, 2005) Viimeisten kahden vuosikymmenen aikana on kuitenkin kiinnitetty huomattavaa kiinnostusta myös optiseen transduktioon kemialliset ja biologiset määrät (Baldini et al
2006) Ansing, mukaan lukien ellipsometiptiset aaltoputkirakenteet, ohjattujen moodien spektroskopia optisessa metriassa Ramanissa), interferometria (valkoinen ohjainrakenteet (hilakytkin, resonanssipeili) ja pintaplasmoni2004; Zudans et al, 2004; Steinnaberg et al, 2004; Orella2003; , 2004; Homola et ai., 1999; Mignanial 2005; Arregui et ai., 2003; Brecht & z Gauglitz, 1995; Gauglitz, 1996; Boisde, 1996) Analyyttimolekyylit, jotka sijaitsevat etäisestä väliaineesta transduktio-opoliittiseen väliaineeseen Tätä ominaisuutta ei esiinny lämpötilan lisäksi pieni koko, kevyt ja korkea Edellyttäen, että optisen tehon tiheys on tietyissä rajoissa, valokuitukemialliset anturit ovat turvallisempia räjähdysalttiissa ympäristöissä verrattuna w
se sisältää sähköisiä signaaleja, esimerkiksi voimalinjoista ja sähkökoneista peräisin olevia kaasun eristyshäiriöitä, ja lisäksi optisilla kuiduilla on kyky kantaa sähköjohtoja suurempaa huilua Kuituoptinen tunnistus on erittäin monipuolinen, koska valon pituus, vaihe ja polarisaatio voivat kaikki voidaan hyödyntää mittausparametreja, suunta muodostaa riippumattomia signaaleja Tämä antaa mahdollisuuden seurata useita kemikaaleja samanaikaisesti tarkkailla ei-toivottua ympäristöä40Optical Fibre, Uusi kehitysparametrien vaihtelu, joka voi dramaattisesti muuttaa kemiallisia pitoisuuksia, kuten kuidun lämpötilaa tai häiriötä. Myös suhteellisen helposti kallis lähde tai analyysiTässä artikkelissa tarkastellaan hiilinanoputkien integrointia edistyneinä herkistyksinä optisen kuituteknologian kanssa korkean suorituskyvyn opto-nsoreiden kehittämiseksi, joita voidaan hyödyntää useissa ympäristönseurantasovelluksissa. Erityisesti toteutettujen fotonisten kemo-anturien erinomaiset tunnistusominaisuudet OC-yhdisteitä ja muita ilman epäpuhtauksia vastaan ja vesi, huoneenlämpöinen, tarkistetaan Hiilinanoputket: edistykselliset materiaalit kemiaan uusien edistyneiden materiaalien etsiminen on tärkeä nykyajan tutkimuksen ala. Sisäänrakennetut materiaalit, joiden kemiallinen koostumus on erilainen, valmistettu vuosia oppilaita. on ollut suurta kiinnostusta niiden kipua edeltävistä ominaisuuksista ja sovelluksista kirjallisuudessa. Itse asiassa anotieteen ja nanoteknologian kehittyessä suuri määrä kirjallisuutta yksiulotteisista alarakenteisista materiaaleista, mukaan lukien putket, tangot, hihnat ja langat tällä alalla , on julkaistu joka vuosi (Huang Choi, 2007) Näillä materiaaleilla on ainutlaatuinen rakenteidensa kaltainen rakenne, jonka halkaisija vaihtelee tai niillä on ainutlaatuisia ominaisuuksia ja morfologisia leksikartikulaarisia, hiilipohjaisia nanorakenteita, monitoimisia ja yhteensopivia orgaanisen ja epäorgaanisen järjestelmän kanssa. Lijima löysi hiilinanoputket (CNT) 1991 (lijima, 1991) ovat uusien nanomittakaavaisten tutkimusten ja nanorakennevaikutusten eturintamassa niiden kemiallisten, rakenteellisten, optisten, mekaanisten ja termisten ominaisuuksien vuoksi, jotka riippuvat niiden erityisestä 2001: Darbonista, ja niitä voidaan pohjimmiltaan ajatella grafiitista, joka on valssattu putkeen sylinterin muodostamiseksi. joiden halkaisija on muutama nanometri ja pituus 1 tonnista
Tähän mennessä CNT:t ovat rakennuspalikoita, joita pidetään lupaavimpana rahaston houkuttelevina ominaisuuksina kaasuntunnistussovelluksissa. Itse asiassa CNT:illä on ainutlaatuisen morfologiansa ansiosta erinomaiset ilitrb-molekyylit, jotka tarjoavat sähköisiä, geometrisia ja optisia ominaisuuksia, kuten johtavuutta, taitekerrointa, paksuus jne. CNT:t voidaan erottaa SWCNT:istä tai moniseinäisistä hiilinanoputkistaMWCNT:t) riippuen siitä, onko vain yksi kerros vai useita grafiittikerroksia riippuen kiraalisuudesta (tavasta kuultu S, 2003) SWCNT:t ovat tärkeä hiilinanoputkien valikoima, koska niissä on tärkeitä sähkö- ja tunnistusominaisuudet, jotka eivät ole yhteisiä MWCNT-muunnelmilla CNT:iden puhtaus vaikuttaa niiden tunnistuskykyyn, joten myös tehokkaita Pmetallisia epäpuhtauksia ja amorfisia hiilihiukkasia on kehitetty (Penza et al, 2007-a
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: näkökulmia ja haasteita22 Chemical sen Hiilinanoputkien erityinen geometria ja ominaisuus, että ne ovat kaikkia pintapotentiaalisia käyttökohteita, koska kemialliset sergaseous- ja voc-molechany -tutkimukset ovat osoittaneet, että nanoputket ovat kestäviä ja inerttejä rakenteita. sähköiset ominaisuudet ovat erittäin herkkiä kemialliset doping-molekyylit, Puolijohtavien nanoputkien elektroniikkarakenteet aiheuttavat mitattavissa olevia muutoksia nanoputkien sähkönjohtavuudessa N-pohjaisesti erittäin herkkiä, mutta niitä rajoittavat myös tekijät, kuten niiden kyvyttömyys-sorptioenergiat, huono diffuusiokinetiikka ja huonosti varautuvat SWCNT:t elektroneja vetämään (esim. NO2) tai luovuttaminen alentaa sähkövastustaWWCNT:t transistorikaaviossa Lisäksi CNT-pohjaiset anturit osoittivat nopeampaa samalla ajanjaksolla sen SWCNT:t voitiin modifioida Oz:n läsnä ollessa (Collins et al, 2000) Useiden kaasujen sorption vaikutus SWCNT:issä oli myös kuvattu (Sumanasekera et al00), samoin kuin vesihöyryn vaikutukset SwCNT:n sähkövastukseen (Zahab et al000) Pian tämän jälkeen Fujiwara ym. (Fujiwara et al 2001) tutkivat SwcNT-kimppujen ja niiden N2- ja O2sorptio-ominaisuuksia. rakenteet Kaikki nämä tutkimukset avasivat oven CNT:hen perustuvien kemiallisten antureiden kehittämiselle Tunnistinlaitteet, jotka eivät perustu pelkästään CNT:n sähköisten ominaisuuksien muutoksiin, varmistivat lämpösähköisen kvalitatiivisen vasteen erilaisille kaasuille (He, N2, H, O ja H3) Sumanasekera et al
(Sumanasekeal, 2002) loi lämpösähköisen kemikaalin, joka mittaa helposti havaittavissa olevat ja palautuvat WCNT:iden lämpösähköisen tehon muutokset, kun ne ovat kosketuksissa He:n, N2:n ja Hz:n kanssa. useiden kaasujen (NH3, CO, Ar, N2 ja O2) läsnäolo johtuen dielektrisyysvakiosta ja resonanssitaajuuden siirtymisestä (Wei et al, 2003) osoittivat kaasuanturin, joka kerää CNT-kimppuja eitsosähköiselle kvartsikiteelle Tämä anturi havaitsi CO, NOz, H2 ja N2 havaitsemalla muutokset ja olivat tehokkaampia korkealla. Käyttivät niitä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden, kuten etanolin, etyyliasetaatin ja tolueenin, havaitsemiseen mittaamalla molekyyleillä tapahtuvaa vuorovaikutusta, mikä mahdollistaa vuorovaikutuksen kohdekemikaalien kanssa, mikä parantaa cnts-pohjaisten aineiden aktiivisuutta. erityyppisiä molekyylien tunnistusvuorovaikutuksiin perustuvia antureita voidaan kehittää, mikä mahdollistaa erittäin selektiivisten ja herkkien narrien kehittämisen Chen et al (Chen et al, 2003) käyttivät ei-kovalenttista funktionalisoitua FEt-pohjaista
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnatSWCNT:t kohdeproteiinien valikoimiseksi liuoksessa Azanian et al (Azamian et 2002) immobilisoivat glukoosioksidaasia SWCNT:ihin ja tehostivat sen gnitudea. com (Sotiropoulou et al, 2003) työskenteli entsyymien kanssa Barone et al (Barone et al2002) B-D-siten erottuu kaksi erilaista signaalinsiirtomekanismia: fluoresenssi ja varaus siirretään jatkuvasti, lisäkiinnostusta on kiinnitetty myös mahdollisuuteen muuttaa SwCNT:iden optisia väri- tai geometrisia ominaisuuksia adsorptioympäristön seurantasovelluksessa, alkaen kemiallisesta havaitsemisesta ilmassa ja Consoles2006a;Pet al 2004 b: p2005b: Consales et al, 2007-a) vedyn havaitsemiseen kryogeenisissa lämpötiloissa, jotka sopivat avaruussovelluksiin (Cusano et al
, 2006_b) Erityisesti mahdollisuus hyödyntää valvontaa, jolle on tunnusomaista ilman ja veden laadun ppm- ja sub-ppm-resoluutio sekä hyvät talteenottoominaisuudet ja nopeat vasteet, kuten osista 4 ja 53 nähdään Optokemialliset anturit reflektometrisessä konfiguraatiossa. reflektometrinen konfiguraatio perustuu olennaisesti vähähienoiseen ja ulkoiseen FabrPerot(FP)-interferometriin ja, kuten kuitu/herkän kerroksen rajapinta antaa, kun taas toinen saadaan herkän laver/ulkoisen väliaineen rajapinnasta Yksimuotoinen optinen kuitu Herkkä kerros1 Kaaviokuva Fabry-Perot-pohjainen kokoonpano, jonka Fabry ja Perot kuvasivat ensimmäisen kerran vuonna 1899 (Fabry Perot, 1899), interferometrien nimissä käytetään useita heijastuksia kahden lähekkäin olevan pinnan välillä. Itse asiassa valo heijastuu osittain joka kerta, kun se saavuttaa toisen ensimmäisestä rajapinnasta heijastuva valo voidaan laskea useiden heijastuneiden säteiden summana, ja siihen vaikuttavat voimakkaasti jopa erittäin pienet muutokset kahden pinnan välisessä etäisyydessä herkän kerroksen paksuus) tai sen optisista ominaisuuksista (herkän kerroksen taittuva indeakin cusa-pohjainen tunnistus kahdessa viime vuosikymmeninä, erityisesti biolääketieteellisten parametrien havaitsemisen ja lihan osalta (ackson, 1994; Chan et ai, 1994) All
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat yksiseinäisiin hiilinanoputkiin: Näkökulmat ja haastavat nämä ominaisuudet yhdistettynä optisten kuitujen ominaisuuksiin erittäin yksinkertaisten ja alhaisten kustannusten avulla. kuitu-serlay-rajapinnassa heijastuneen valon muutos kerrospaksuuden (dsm) ja kompleksisen taitteen vuoksi. Kuitukalvon heijastuskyky voidaan ilmaista seuraavasti (Macleod, 2001)aF4// on peittokerroksen absorptiokerroin, y ja Mert ovat optinen kuitu ja ulkoisen keskitason taitekerroin, ja a on optinen aallonpituus. Siten heijastus muuttuu kemiallisesta vuorovaikutuksesta anturipäällystyksen ja kohteen An+△a+S·A+S→Mk+S,△dwhere sn, tehollisen taitekertoimen väittämien vastaisesti, absorptiokerroin ja peittokerroksen paksuus, vastaavasti
Niitä on tarkasteltava asianmukaisesti tapauskohtaisesti. Erityisesti useat vaikutukset voivat muuttua analyytin molekyylissä, SWCNT-nanokomposiiteariksen turpoaminen, mikä johtaa kalvon paksuuden lisääntymiseen; myös taitekerroin expresse72; Soref Bennet, 1987: Heinrich, 1990)muutos joko taitekertoimen todellisessa osassa tai absorptiokertoimessa voidaan ottaa huomioon erittäin alhaisissa kemiallisissa pitoisuuksissa (kuten tässä työssä), se voi olla, että analyyttimolekyyli adsorptioi tasaisen peittokerroksen paksuuden (Ad (3)
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnat Sensorien havainnointijärjestelmä on kuituoptiikkaan perustuvien järjestelmien kuivuminen, jota on ehdotettu FPavelength-heijastusmetriikkaan (Kersey Dandrige, 2001) Tässä huomio on kiinnitetty vaatii vain muutaman laajan levinneisyyden. Lisäksi se mahdollistaa kustannusten valmistuksen. tehokkaat, luotettavat, kestävät andentit, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä in situ- ja pitkäaikaisseurantasovelluksissa ja halutussa teknologian siirtämisessä markkinoille. Kuvassa on tyypillinen kuulustelukaavio, joka mahdollistaa optisen kuidun istaalipäähän sijoitetun FP-ontelon heijastuskyvyn seurannan. kuvassa 2 (Consales et al, 2007b) 1310 nm ja kaistanleveys noin 40 nm), 2x2-liitin ja kaksi valoilmaisinta
Ittput-signaali I, joka on verrannollinen kuitu-kalvorajapinnan heijastuskykyyn R andat ei ole herkkä optisen tehon mahdollisille vaihteluille koko ketjussa. Itse asiassa säteilevä valo jaetaan sen ja suunnatun tulon avulla, jolloin koetin (jos osittainen heijastus esiintyy)ja ensimmäiseen(Powree) Heijastunut valo ohjataan coton läpi) verrannollinen Preflectance(R) -voimakkuuteen. Intensiteettikompensaatio saadaan kahdessa valovastaanottimessa·R4, jossa a on vakio, joka ottaa huomioon kaikki asetusparametrit In Seuranta Al/lo otetaan huomioon (jossa lo on lähtösignaali thtive-kerrosrajapinnassa (AR/Ro) Synkroninen tunnistus on tyypillisesti 500 Hz:n taajuuden lisäämistä ja valoilmaisimen jännitteiden hakemista kaksikanavaisen lukitusvahvistimen avulla. Pienin havaittavissa oleva AR/Ro Tämän kyselyjärjestelmän avulla, joka lasketaan ottaen huomioon jakomultipleksointi (TDM) -lähestymistavan suurin sironta, käytetään tyypillisesti teon suorittamiseen vähintään 10 minuutin aikavälillä, tyypillisesti kahdeksan optisen anturin rasimultaisessa kyselyssä. valokuitukytkin
ber Optiset kemialliset anturit, jotka perustuvat optiseen kytkimeenx CoFig 2 Kaaviokuva tyypillisestä kyselykaaviosta, joka on otettu käyttöön optisen ontelon yksittäiskappaleessa, joka on toteutettu säädettävän paksuisten SWCNT-kalvojen valokemikaalikalvoilla, on niiden tieteellisen kehityksen tärkeä perusta. ymmärrystä ja teknologisia sovelluksia niiden gle-putki- tai ohutkalvoarkkitehtuureille on ehdotuksia (Bachtold et al, 2001), koska Langmuir Blodgett(LB) -tekniikka on valittu tapa siirtää SwCNT:n nanometrikerroksia joko paljaalle optiselle kuitu-arakidaatille (CdAbuffer-linkker materiaali). , joka on aiemmin kerrostettu (samalla tekniikalla) kuidun päähän, joka on valittu puskurimateriaaliksi sen erikoisen amfifiilisen molekyylirakenteen vuoksi, joka sopii LB-pinnoitusprosessiin (Takamoto et al.
, 2001; Di Luccio et al, 2004) LB-tekniikka on yksi lupaavimmista tekniikoista tällaisten ohuiden kalvojen valmistukseen, kuten kerroksen paksuus, homogeeninen depolyeritys suurilla alueilla ja mahdollisuus tehdä monikerroksisia rakenteita, joissa on vaihteleva kerroskoostumus (Roberts, 1990) LB-tekniikan lisäetu on se, että lähes mikä tahansa kiinteä alusta dispergoituu alifaasityyppisen osan pinnalle hvdb-osa ylöspäin ja kunkin molekyylin pinta-alan pienentyessä pintapaine, jossa molekyylit ovat tiiviisti pakattuja muodostaen erittäin järjestyneen ames Tatam, 2006) Tästä vaiheesta molekyylit siirtyvät kunnolla ja valmistettu kiinteä substraatti upottamalla se kondensoituneen Langmuir-kerroksen läpi saavutetaan korkealla pinnalla. Rakastavien esteiden pitkittynyt pelkistys suoritetaan, kun molekyylejä siirretään alifaasista alustaan pintapaineen pitämiseksi, varmistaen, että kiinteä faasi säilyy. saman substraatin upottaminen on ohuen kalvon kohdistaminen kerrallaan
Optinen kuitu, uudet kehityssuunnatNOLID-VAIHE Cda-puskurin monikerroksista kerrostusta varten liuos (0953 mg/ml) arakidiinihappoa [CH3(CH2)s COOH] kloroformissa levitetään tyypillisesti deionizin (18 MO) sisältävälle alafaasille. 10-4 M kadmiumkloridi (Cdcl2) Alafaasin pH pidetään vakiona 23 C Thmm/min lämpötilan jälkeen pintapaineeseen 27 mN/m asti. Yksittäiset kerrokset kerrostetaan SOF:lle pystysuoralla upotusnopeudella 12 mmKun tuntien asianmukaisen kuivumisen jälkeen päällystetty kuitukerros SWCNT-kalvopinnoitusta varten,a(0
2 mg/ml) SwcnT koskematonta materiaalia, inkloroformia, levitetään alafaasiin, joka koostuu deionisoidusta w8 MQ:sta, jossa on 10-Mof CdClz. Alafaasin pH ja lämpötila pidetään vakiona arvoissa 60 ja 23 %( Yksikerros puristetaan sulkunopeudella 15 mm/min pintaan/min asti. 12 tunnin yön yli kuivaamisen jälkeen havaitsevat monikerroksiset kerrokset jäävät ilman puhdistuskäsittelyä. Näytteet, joiden lämpötila on 1 tunnin Fs, kiillotetaan etukäteen tarkasti akryylisuojasta ja pilkotaan. halkaisijalla tasaisen ja tasaisen pinnan saamiseksi. Sitten ne pestään kloroformilla ja kuivataan kaasumaisella typellä, jotta ne ovat valmiita pinnoitusta varten. Saostettujen CdA- ja/tai SwCNT-yksikerrosten lukumäärää ohjataan valitsemalla kuinka monta kertaa kerrostetun B sWcnt:n SWcNT-päällyskerrosten rakenteellinen karakterisointi. kalvot on tehty niiden rakenteellisten ja