|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Сенсорная матрица на основе трехмерных фотонных кристаллов для обнаружения ароматических и алифатических углеводородовдипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Иванов Александр Вадимович, Большаков Евгений Сергеевич
- Автор: Исанбаева Е.В.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2020
- Аннотация: Исследованы трёхмерные фотонные кристаллы (ФК) в качестве сенсоров на органические растворители. Фотонные кристаллы имеют сэндвичевую структуру: на подложке (поликарбонат, полиэтилентерефталат, стекло) собран кристаллический коллоидный массив из полистирольных частиц, закрытый плёнкой полидиметилсилоксана (ПДМС). Для изучения таких сенсорных матриц и измерения их аналитического сигнала предложено использовать спектроскопию диффузного отражения как экспрессный интегральный метод. Подобраны условия измерения, предложена конструкция лабораторной установки для дозирования жидких проб и измерения сигнала спектрометра в непрерывном режиме. Для работы с насыщенными парами углеводородов предложена приставка для поддержания необходимого насыщенного пара растворителя или нефтепродукта и, в том числе, для ограничения влияния внешнего света при измерении. Изучен механизм формирования отклика. Рассмотрены ФК с различными диаметрами частиц (170-280 нм) и формами подложки (вогнутая, плоская) для того, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для использования в качестве сенсорной матрицы и найдено, что наиболее оптимально использовать ФК с диаметром частиц 190-230 нм и с плоской формой подложки. Исследовано воздействие бензола, толуола, пара-ксилола, н-гептана, пентана, декана, бензина АИ-95 на ФК. Получены кинетические кривые отклика сенсора на аналиты в виде насыщенных паров и на аналиты в виде жидких проб различных объемов. Подобрана оптимальная толщина плёнки ПДМС (2 мм) для работы сенсора с жидкими пробами без разрушения массива. Изучена кинетика отклика сенсорной матрицы на ряд жидких ароматических углеводородов. Изучено последовательное воздействие на один и тот же кристаллический массив и найдено, что сенсор претерпевает три использования, затем происходит разрушение массива. Показано, что сенсор на основе ФК может различить пары бензина АИ-95 разного качества (при 1/4, 1/2, 3/4 испарившейся на воздухе части).
- Добавил в систему: Иванов Александр Вадимович