10/06/2019

Nanodiamants per detectar gasos perillosos

Investigadors de la URV participen en un estudi en què es demostra per primer cop la possibilitat d’utilitzar nanodiamants en els sensors per detectar gasos contaminants

El professor Eduard Llobet (esquerra) i el doctorand Juan Casanova, en un dels laboratoris del grup de recerca MINOS.

El professor Eduard Llobet i el doctorand Juan Casanova, del grup de recerca MINOS (Microsystems Nanotechnologies for Chemical Analysis) de la URV (DEEEiA-ETSE) i integrants del Centre de Recerca EMaS, han publicat un estudi pioner sobre l’ús de nanodiamants com a indicadors de gasos contaminants en els sensors.

En aquest treball es mostra, per primer cop, la possibilitat d’emprar nanodiamants per detectar contaminants. Aquestes nanoestructures presenten unes propietats electròniques excepcionals i una gran estabilitat, tant mecànica com termodinàmica. Concretament, en aquest treball s’han desenvolupat estructures de carboni sp3 —l’estructura del diamant—, les quals, segons els compostos que s’hi incorporen  —grups hidroxils i òxids de fosfina— poden complir unes funcions o unes altres. Posteriorment, els nanodiamants s’han recobert amb una capa de pal·ladi d’uns pocs nanòmetres de gruix, de manera que s’ha obtingut un material semiconductor amb una àrea específica sorprenentment elevada, gràcies al fet que té molta nanoporositat.

Els sensors resultants són capaços de percebre gasos o vapors com el diòxid de nitrogen (NO2) i amoníac (NH3) a nivells de traces en l’ambient, en qualsevol cas en concentracions per sota dels llindars màxims tolerats per l’exposició humana. Amb aquest nou nanomaterial, la detecció d’aquests gasos és reversible i reproduïble, fins i tot sota atmosferes amb humitat ambient variable. És a dir, és reversible perquè es pot regenerar el sensor si es retira el compost tòxic detectat en l’ambient i, per tant, es pot reutilitzar el sensor tantes vegades com es vulgui, i és reproduïble perquè les respostes són repetitives, la intensitat dependrà de la concentració del gas detectat i la resposta és estable amb el temps.

De fet, els sensors de gasos amb nanodiamants poden operar a temperatura ambient, la qual cosa farà reduir moltíssim el consum energètic, fet que difícilment es pot aconseguir amb la majoria de sensors comercials que hi ha al mercat, basats en òxids metàl·lics. Per tant, aquest treball innovador desenvolupat en col·laboració amb els investigadors de la URV podria constituir el fonament sobre el qual es crearia una nova generació de sensors de gasos que tindrien com a base els  nanodiamants.

El treball s’ha desenvolupat en col·laboració amb un grup de l’Institut de Química Molecular de la Universitat de Borgonya (ICMUB) (França) i la Universitat de Giessen (Alemanya). Aquesta col·laboració va començar el 2016, arran d’una estada de recerca que va fer el professor Llobet a l‘ICMUB. Els resultats s’han publicat a Angewandte Chemie  International Edition, una de les revistes especialitzades en química amb més importància i impacte.

Serà publicat com a article d’impacte , és a dir, els editors de la revista seleccionen i reconeixen determinats articles per la seva importància en un camp que evoluciona ràpidament i ara té molt d’interès .

Jean Cyrille Hierso, et al.  “Diamondoid Nanostructures as sp3CarbonBased Gas Sensors” Angew. Chem. Int. Ed. https://doi-org.sabidi.urv.cat/10.1002/anie.201903089


1 comentari

  1. Berta |

    Enhorabona!!!

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.

*