[go: up one dir, main page]

RU2379669C1 - Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors - Google Patents

Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors Download PDF

Info

Publication number
RU2379669C1
RU2379669C1 RU2008150975/28A RU2008150975A RU2379669C1 RU 2379669 C1 RU2379669 C1 RU 2379669C1 RU 2008150975/28 A RU2008150975/28 A RU 2008150975/28A RU 2008150975 A RU2008150975 A RU 2008150975A RU 2379669 C1 RU2379669 C1 RU 2379669C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon nanotubes
piezo
sorption
frequency
piezosensor
Prior art date
Application number
RU2008150975/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Анатольевна Кучменко (RU)
Татьяна Анатольевна Кучменко
Юрий Хажсетович Шогенов (RU)
Юрий Хажсетович Шогенов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия"
Priority to RU2008150975/28A priority Critical patent/RU2379669C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2379669C1 publication Critical patent/RU2379669C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

FIELD: nanotechnologies.
SUBSTANCE: method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors is characterised by the fact that it provides for application of carbon nanotubes suspension in nonpolar organic dissolvents for formation of sorption coats on electrodes. To prepare suspension, 1 mg of carbon nanotubes is weighed, mixed with 50 cm of nonpolar organic dissolvent and dispersed for 2-3 minutes in ultrasonic bath with frequency of 40 kHz and capacity of 60 W, then piezo-sensors with own frequency of vibration of 9-11 MHz are fixed in holders, submerged for 1-2 sec into prepared suspension of carbon nanotubes, exposed to drying at the temperature of 40-45°C for 5-6 minutes, piezo-sensor vibration frequency is measured, complete removal of free dissolvent from coats is monitored by permanency of piezo-sensor vibration frequency, operation of carbon nanotubes application from suspension is repeated until frequency of dried piezo-sensor with coat will not be less than own frequency of piezo-sensor vibration by 4.2-5.3 kHz, besides mass of dried coat makes 4-5 mcg.
EFFECT: reduced time of piezo-sensors actuation (actuation time does not exceed 5 seconds) due to increased speed of sorption; reduced time of piezo-sensors regeneration (time of regeneration does not exceed 15 seconds) due to increased speed of desorption and reduced drift of zero signal of piezo-sensors.
3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для изготовления пьезосенсоров с сорбционными покрытиями из углеродных нанотрубок.The invention relates to analytical chemistry and can be used for the manufacture of piezosensors with sorption coatings from carbon nanotubes.

Технической задачей изобретения является разработка способа формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок, позволяющего формировать сорбционные покрытия пьезосенсоров, характеризующихся коротким временем срабатывания и регенерации, малым дрейфом нулевого сигнала.An object of the invention is to develop a method for forming sorption coatings of carbon nanotubes on the piezosensor electrodes, which makes it possible to form sorption coatings of piezosensors characterized by a short response and regeneration time, and a small drift of the zero signal.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок, характеризующийся тем, что он предусматривает для формирования на электродах сорбционных покрытий использование суспензии углеродных нанотрубок в неполярных органических растворителях, причем для приготовления суспензии взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с 50 см3 неполярного органического растворителя и диспергируют в течение 2-3 минут в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт, затем пьезосенсоры с собственной частотой колебания 9-11 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1-2 с в подготовленную суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 40-45°С в течение 5-6 минут, измеряют частоту колебаний пьезосенсора, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров, операцию нанесения углеродных нанотрубок из суспензии повторяют до тех пор, пока частота высушенного пьезосенсора с покрытием не будет ниже собственной частоты колебаний пьезосенсора на 4,2-5,3 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4-5 мкг.To solve the technical problem of the invention, a method for forming sorption coatings of carbon nanotubes on electrodes of piezosensors is proposed, characterized in that it provides for the use of a suspension of carbon nanotubes in non-polar organic solvents on the electrodes of sorption coatings, moreover, 1 mg of carbon nanotubes is weighed to prepare the suspension, mixed with 50 cm 3 of a non-polar organic solvent and dispersed for 2-3 minutes in an ultrasonic bath at 40 Hz and a power of 60 W, then piezosensors with a natural frequency of oscillation of 9-11 MHz are fixed in the holders, immersed for 1-2 s in the prepared suspension of carbon nanotubes, dried at a temperature of 40-45 ° C for 5-6 minutes, the frequency is measured the oscillations of the piezosensor, the completeness of removal of the free solvent from the coatings is controlled by the constancy of the frequency of the oscillations of the piezosensors, the operation of applying carbon nanotubes from the suspension is repeated until the frequency of the dried coated piezosensor is lower than its own pilots at pezosensorov 4,2-5,3 kHz in oscillation, wherein the dried coating weight is 4.5 g.

Технический результат заключается в высокой скорости сорбции и десорбции и малом дрейфе нулевого сигнала пьезосенсоров за счет формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок.The technical result consists in a high sorption and desorption rate and a small drift of the zero signal of the piezosensors due to the formation of sorption coatings of carbon nanotubes on the electrodes of the piezosensors.

Фиг.1 - Выходные кривые пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок (УНТ) и с покрытием из полиэтиленгликольадипината (ПЭГА) при детектировании толуола:Figure 1 - The output curves of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes (CNTs) and coated with polyethylene glycol adipate (PEGA) in the detection of toluene:

τ1 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок;τ 1 - response time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes;

τ2 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из полиэтиленгликольадипината;τ 2 - response time of a piezosensor with a sorption coating of polyethylene glycol adipate;

τд1 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок;τ d1 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes;

τд2 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из полиэтиленгликольадипината.τ d2 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of polyethylene glycol adipate.

Фиг.2 - Выходные кривые пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок (УНТ) и с покрытием из тритона Х-100 при детектировании хлороформа:Figure 2 - The output curves of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes (CNTs) and coated with triton X-100 during the detection of chloroform:

τ1 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок;τ 1 - response time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes;

τ2 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из тритона Х-100;τ 2 - response time of a piezosensor with a sorption coating of triton X-100;

τд1 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок;τ d1 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes;

τд2 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из тритона Х-100.τ d2 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of X-100 triton.

Фиг.3 - Выходные кривые пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок (УНТ) и с покрытием из поливинилпирролидона (ПВП) при детектировании этанола:Figure 3 - The output curves of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes (CNTs) and coated with polyvinylpyrrolidone (PVP) during the detection of ethanol:

τ1 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок,τ 1 - response time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes,

τ2 - время срабатывания пьезосенсора с сорбционным покрытием из поливинилпирролидона;τ 2 - response time of a piezosensor with a sorption coating of polyvinylpyrrolidone;

τд1 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок;τ d1 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of carbon nanotubes;

τд2 - время регенерации пьезосенсора с сорбционным покрытием из поливинилпирролидона.τ d2 is the regeneration time of a piezosensor with a sorption coating of polyvinylpyrrolidone.

Способ формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок реализуется следующим образом.The method of forming sorption coatings of carbon nanotubes on the electrodes of piezosensors is implemented as follows.

Готовят суспензию углеродных нанотрубок в неполярных органических растворителях, для чего взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с 50 см3 неполярного органического растворителя и диспергируют в течение 2-3 минут в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт, затем пьезосенсоры с собственной частотой колебания 9-11 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1-2 с в подготовленную суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 40-45°С в течение 5-6 минут, измеряют частоту колебаний пьезосенсора, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров, операцию нанесения углеродных нанотрубок из суспензии повторяют до тех пор, пока частота высушенного пьезосенсора с покрытием не будет ниже собственной частоты колебаний пьезосенсора на 4,2-5,3 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4-5 мкг.A suspension of carbon nanotubes in non-polar organic solvents is prepared, for which 1 mg of carbon nanotubes is weighed, mixed with 50 cm 3 of a non-polar organic solvent and dispersed for 2-3 minutes in an ultrasonic bath with a frequency of 40 kHz and a power of 60 W, then piezosensors with a natural frequency the oscillations of 9-11 MHz are fixed in the holders, immersed for 1-2 s in the prepared suspension of carbon nanotubes, dried at a temperature of 40-45 ° C for 5-6 minutes, the oscillation frequency of the piezosensor is measured, the completeness is removed the free solvent from the coatings is controlled by the constancy of the frequency of the oscillations of the piezosensors, the operation of applying carbon nanotubes from the suspension is repeated until the frequency of the dried piezosensor with the coating is lower than the natural frequency of the piezosensor by 4.2-5.3 kHz, while the mass of the dried coating is 4-5 mcg.

Способ формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок поясняется следующими примерами.The method of forming sorption coatings of carbon nanotubes on the electrodes of piezosensors is illustrated by the following examples.

Пример 1. Для формирования на электродах пьезосенсора сорбционного покрытия из углеродных нанотрубок готовят суспензию углеродных нанотрубок в хлороформе, для чего взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с 50 см3 хлороформа и диспергируют в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт в течение 2 минут, пьезосенсор с собственной частотой колебания 10,002381 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1 с в суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 45°С в течение 5 минут, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров (дрейф не более 3 Гц/мин), измеряют частоту колебаний пьезосенсора, операцию повторяют 8 раз, после чего частота колебания высушенного пьезосенсора с покрытием становится равной 9,997985 МГц, а следовательно, ниже собственной частоты колебания пьезосенсора на 4,396 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4,1 мкг.Example 1. To form a sorption coating of carbon nanotubes on the piezosensor electrodes, a suspension of carbon nanotubes in chloroform is prepared, for which 1 mg of carbon nanotubes is weighed, mixed with 50 cm 3 of chloroform and dispersed in an ultrasonic bath with a frequency of 40 kHz and a power of 60 W for 2 minutes, a piezosensor with a natural oscillation frequency of 10.002381 MHz is fixed in the holders, immersed for 1 s in a suspension of carbon nanotubes, dried at 45 ° C for 5 minutes, the complete removal of the free solution of the coatings is controlled by the constancy of the frequency of the oscillations of the piezosensors (drift no more than 3 Hz / min), the oscillation frequency of the piezosensor is measured, the operation is repeated 8 times, after which the vibration frequency of the dried piezosensor with the coating becomes 9.997985 MHz, and therefore, below the natural frequency oscillations of the piezosensor at 4.396 kHz, while the mass of the dried coating is 4.1 μg.

На фиг.1 приведены выходные кривые (зависимости сигналов пьезосенсоров (ΔF, Гц) от времени (τ, с))пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок, сформированным вышеописанным способом, и с покрытием из полиэтиленгликольадипината (масса покрытия 12 мкг), часто применяемого для модификации электродов пьезосенсоров. В качестве аналита выбрали, например, толуол.Figure 1 shows the output curves (the dependence of the signals of piezosensors (ΔF, Hz) on time (τ, s)) of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes formed as described above and with a coating of polyethylene glycol adipate (coating weight 12 μg), often used for modifying the electrodes of piezosensors. For example, toluene was chosen as an analyte.

Из графика (фиг.1) видно, что при детектировании толуола дрейф нулевого сигнала (0-40 с) у пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок меньше, чем у пьезосенсора с сорбционным покрытием из полиэтиленгликольадипината. Время срабатывания пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τ1=2 с) в 10 раз меньше времени срабатывания пьезосенсора с покрытием из полиэтиленгликольадипината (τ2=20 с). Время регенерации пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τд1=12 с) в 2,5 раза меньше времени регенерации пьезосенсора с покрытием из полиэтиленгликольадипината (τд2=30 с).From the graph (Fig. 1), when detecting toluene, the zero signal drift (0-40 s) of a piezosensor coated with carbon nanotubes is less than that of a piezosensor with a sorption coating of polyethylene glycol adipate. The response time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ 1 = 2 s) is 10 times less than the response time of a piezosensor coated with polyethylene glycol adipate (τ 2 = 20 s). The regeneration time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ d1 = 12 s) is 2.5 times less than the regeneration time of a piezosensor coated with polyethylene glycol adipate (τ d2 = 30 s).

Пример 2. Для формирования на электродах пьезосенсора сорбционного покрытия из углеродных нанотрубок готовят суспензию углеродных нанотрубок в толуоле, для чего взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с 50 см3 толуола и диспергируют в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт в течение 2 минут, пьезосенсор с собственной частотой колебания 10,002674 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1с в суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 45°С в течение 5 минут, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров (дрейф не более 3 Гц/мин), измеряют частоту колебаний пьезосенсора, операцию повторяют 9 раз, после чего частота колебания высушенного пьезосенсора с покрытием становится равной 9,998285 МГц, а следовательно, ниже собственной частотоы колебания пьезосенсора на 4,389 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4,1 мкг.Example 2. To form a sorption coating of carbon nanotubes on the piezosensor electrodes, a suspension of carbon nanotubes in toluene is prepared, for which 1 mg of carbon nanotubes is weighed, mixed with 50 cm 3 of toluene and dispersed in an ultrasonic bath with a frequency of 40 kHz and a power of 60 W for 2 minutes, the piezosensor with a natural oscillation frequency of 10.002674 MHz is fixed in the holders, immersed for 1 s in a suspension of carbon nanotubes, dried at 45 ° C for 5 minutes, the completeness of removal of free solvent of the coatings is controlled by the constancy of the oscillation frequency of the piezosensors (drift no more than 3 Hz / min), the oscillation frequency of the piezosensor is measured, the operation is repeated 9 times, after which the oscillation frequency of the dried piezosensor with the coating becomes 9.998285 MHz, and therefore, below the natural oscillation frequency a piezosensor at 4.389 kHz, while the weight of the dried coating is 4.1 μg.

На фиг.2 приведены выходные кривые (зависимости сигналов пьезосенсоров (ΔF, Гц) от времени (τ, с)) пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок, сформированным вышеописанным способом, и с покрытием из тритона Х-100 (масса покрытия 12 мкг), часто применяемого для модификации электродов пьезосенсоров. В качестве аналита выбрали, например, хлороформ.Figure 2 shows the output curves (the dependence of the signals of piezosensors (ΔF, Hz) on time (τ, s)) of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes formed in the manner described above and with a coating of X-100 triton (coating weight 12 μg) , often used to modify the electrodes of piezosensors. Chloroform, for example, was chosen as an analyte.

Из графика (фиг.2) видно, что при детектировании хлороформа дрейф нулевого сигнала (0-40 с) у пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок меньше, чем у пьезосенсора с сорбционным покрытием из тритона Х-100. Время срабатывания пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τ1=4 с) в 5 раз меньше времени срабатывания пьезосенсора с покрытием из тритона Х-100 (τ2=20 с). Время регенерации пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τд1=12 с) в 3,3 раза меньше времени регенерации пьезосенсора с покрытием из тритона X100 (τд2=40 с).From the graph (figure 2) it is seen that when detecting chloroform, the zero signal drift (0-40 s) of a piezosensor coated with carbon nanotubes is less than that of a piezosensor with a sorption coating of X-100 triton. The response time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ 1 = 4 s) is 5 times less than the response time of a piezosensor coated with X-100 triton (τ 2 = 20 s). The regeneration time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ d1 = 12 s) is 3.3 times less than the regeneration time of a piezosensor coated with Xrit triton X100 (τ d2 = 40 s).

Пример 3. Для формирования на электродах пьезосенсора сорбционного покрытия из углеродных нанотрубок готовят суспензию углеродных нанотрубок в бензоле, для чего взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с 50 см3 бензола и диспергируют в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт в течение 2-3 минут, пьезосенсор с собственной частотой колебания 10,004378 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1 с в суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 45°С в течение 5 минут, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров (дрейф не более 3 Гц/мин), измеряют частоту колебаний пьезосенсора, операцию повторяют 9 раз, после чего частота колебания высушенного пьезосенсора с покрытием становится равной 9,999987 МГц, а следовательно, ниже собственной частотоы колебания пьезосенсора на 4,391 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4,1 мкг.Example 3. To form a sorption coating of carbon nanotubes on the piezosensor electrodes, a suspension of carbon nanotubes in benzene is prepared, for which 1 mg of carbon nanotubes is weighed, mixed with 50 cm 3 of benzene and dispersed in an ultrasonic bath with a frequency of 40 kHz and a power of 60 W for 2 -3 minutes, a piezosensor with a natural frequency of 10.004378 MHz is fixed in the holders, immersed for 1 s in a suspension of carbon nanotubes, dried at 45 ° C for 5 minutes, the completeness of removal of free solvent I of the coatings are controlled by the constancy of the oscillation frequency of the piezosensors (drift no more than 3 Hz / min), the oscillation frequency of the piezosensor is measured, the operation is repeated 9 times, after which the vibration frequency of the dried piezosensor with the coating becomes 9.999987 MHz, and therefore, below the natural frequency oscillations of the piezosensor at 4.391 kHz, while the mass of the dried coating is 4.1 μg.

На фиг.3 приведены выходные кривые (зависимости сигналов пьезосенсоров (ΔF, Гц) от времени (τ, с)) пьезосенсоров с сорбционным покрытием из углеродных нанотрубок, сформированным вышеописанным способом, и с покрытием из поливинилпирролидона (масса покрытия 12 мкг), часто применяемого для модификации электродов пьезосенсоров. В качестве аналита выбрали, например, этанол.Figure 3 shows the output curves (the dependence of the signals of piezosensors (ΔF, Hz) on time (τ, s)) of piezosensors with a sorption coating of carbon nanotubes formed as described above and with a coating of polyvinylpyrrolidone (coating weight 12 μg), often used for modifying the electrodes of piezosensors. As an analyte, for example, ethanol was chosen.

Из графика (фиг.3) видно, что при детектировании этанола дрейф нулевого сигнала (0-40 с) у пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок меньше, чем у пьезосенсора с сорбционным покрытием из поливинилпирролидона. Время срабатывания пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τ1=4 с) в 5 раз меньше времени срабатывания пьезосенсора с покрытием из поливинилпирролидона (τ2=20 с). Время регенерации пьезосенсора с покрытием из углеродных нанотрубок (τд1=6 с) в 3,7 раза меньше времени регенерации пьезосенсора с покрытием из поливинилпирролидона (τд2=22 с).From the graph (Fig. 3) it is seen that when detecting ethanol, the zero signal drift (0-40 s) of a piezosensor coated with carbon nanotubes is less than that of a piezosensor with a sorption coating of polyvinylpyrrolidone. The response time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ 1 = 4 s) is 5 times less than the response time of a piezosensor coated with polyvinylpyrrolidone (τ 2 = 20 s). The regeneration time of a piezosensor coated with carbon nanotubes (τ d1 = 6 s) is 3.7 times less than the regeneration time of a piezosensor coated with polyvinylpyrrolidone (τ d2 = 22 s).

Способ осуществим. Возможно формирование на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий на основе углеродных нанотрубок.The method is feasible. It is possible to form sorption coatings based on carbon nanotubes on the electrodes of piezosensors.

Как следует из примера, предлагаемый способ позволяет достичь короткого времени срабатывания и регенерации, малого дрейфа нулевого сигнала пьезосенсоров за счет формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок, с применением суспензии углеродных нанотрубок в неполярных органических растворителях.As follows from the example, the proposed method allows to achieve a short response time and regeneration, a small drift of the zero signal of the piezosensors due to the formation of sorption coatings of carbon nanotubes on the electrodes of the piezosensors, using a suspension of carbon nanotubes in non-polar organic solvents.

Изменение массы сорбционных покрытий на электродах пьезосенсоров, применение полярных растворителей для приготовления суспензий приводит к ухудшению аналитических характеристик пьезосенсоров.A change in the mass of sorption coatings on the electrodes of piezosensors, the use of polar solvents for the preparation of suspensions leads to a deterioration in the analytical characteristics of piezosensors.

Предложенный способ формирования сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок на электродах пьезосенсоров позволяет:The proposed method for the formation of sorption coatings of carbon nanotubes on the electrodes of piezosensors allows you to:

- использовать углеродные нанотрубки для формирования сорбционных покрытий пьезосенсоров;- use carbon nanotubes to form sorption coatings of piezosensors;

- снизить время срабатывания пьезосенсоров (время срабатывания не превышает 5 секунд) за счет увеличения скорости сорбции;- reduce the response time of the piezosensors (response time does not exceed 5 seconds) by increasing the rate of sorption;

- снизить время регенерации пьезосенсоров (время регенерации не превышает 15 секунд) за счет увеличения скорости десорбции;- reduce the regeneration time of the piezosensors (the regeneration time does not exceed 15 seconds) by increasing the desorption rate;

- уменьшить дрейф нулевого сигнала пьезосенсоров. Аналоги изобретения не обнаружены.- reduce the drift of the zero signal of the piezosensors. No analogues of the invention were found.

Claims (1)

Способ формирования на электродах пьезосенсоров сорбционных покрытий из углеродных нанотрубок, характеризующийся тем, что он предусматривает для формирования на электродах сорбционных покрытий использование суспензии углеродных нанотрубок в неполярных органических растворителях, причем для приготовления суспензии взвешивают 1 мг углеродных нанотрубок, смешивают с
50 см3 неполярного органического растворителя и диспергируют в течение 2-3 мин в ультразвуковой ванне с частотой 40 кГц и мощностью 60 Вт, затем пьезосенсоры с собственной частотой колебания 9-11 МГц закрепляют в держателях, погружают на 1-2 с в подготовленную суспензию углеродных нанотрубок, подвергают сушке при температуре 40-45°С в течение 5-6 мин, измеряют частоту колебаний пьезосенсора, полноту удаления свободного растворителя из покрытий контролируют по постоянству частоты колебаний пьезосенсоров, операцию нанесения углеродных нанотрубок из суспензии повторяют до тех пор, пока частота высушенного пьезосенсора с покрытием не будет ниже собственной частоты колебаний пьезосенсора на 4,2-5,3 кГц, при этом масса высушенного покрытия составляет 4-5 мкг.
A method of forming sorption coatings of carbon nanotubes on the piezosensor electrodes, characterized in that it provides for the use of a suspension of carbon nanotubes in non-polar organic solvents on the electrodes of sorption coatings, whereby 1 mg of carbon nanotubes are weighed to prepare the suspension, mixed with
50 cm 3 non-polar organic solvent and dispersed for 2-3 minutes in an ultrasonic bath with a frequency of 40 kHz and a power of 60 W, then the piezosensors with a natural frequency of vibration of 9-11 MHz are fixed in the holders, immersed for 1-2 s in the prepared suspension of carbon nanotubes, dried at a temperature of 40-45 ° C for 5-6 minutes, measure the oscillation frequency of the piezosensor, the completeness of removal of free solvent from the coatings is controlled by the constant frequency of the oscillations of the piezosensors, the operation of applying carbon nanotubes of slurry to repeated until the frequency of the dried coated pezosensorov not be below the natural frequency of oscillation at pezosensorov 4,2-5,3 kHz, the dried coating weight is 5.4 g.
RU2008150975/28A 2008-12-22 2008-12-22 Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors RU2379669C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150975/28A RU2379669C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008150975/28A RU2379669C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2379669C1 true RU2379669C1 (en) 2010-01-20

Family

ID=42120922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008150975/28A RU2379669C1 (en) 2008-12-22 2008-12-22 Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2379669C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462297C2 (en) * 2010-09-21 2012-09-27 Учреждение Российской академии наук Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) Method of producing sorption materials based on carbon nanotubes
RU2564029C2 (en) * 2010-03-23 2015-09-27 Аркема Франс Mother stock of carbon conducting filler for liquid compositions, particularly in lithium-ion batteries

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2564029C2 (en) * 2010-03-23 2015-09-27 Аркема Франс Mother stock of carbon conducting filler for liquid compositions, particularly in lithium-ion batteries
RU2462297C2 (en) * 2010-09-21 2012-09-27 Учреждение Российской академии наук Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) Method of producing sorption materials based on carbon nanotubes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lin et al. Direct fabrication of highly nanoporous polystyrene fibers via electrospinning
RU2379669C1 (en) Method for formation of sorption coats of carbon nanotubes on electrodes of piezo-sensors
JP6893911B2 (en) Evaluation method of insulation performance of insulator
JP2018168058A (en) Aggregation assembly of carbon and applications thereof
JP2007528596A (en) Electrode manufacturing method, obtained electrode, and super capacitor including this electrode
Park et al. Carbon nanotube monolayer patterns for directed growth of mesenchymal stem cells
KR101523428B1 (en) GO-MIP composite, biosensor using the GO-MIP composite and method of fabrication of the same
CN103774088B (en) A kind of SERS probe molecule is from collecting micro-pipe and its preparation method and application
WO2018079509A1 (en) Gas sensor device and method for removing gas components
CN109238911B (en) Method for predicting soil-water characteristic curve VG model based on water evaporation curve in soil
RU2012146548A (en) METHOD FOR FORMING A FILM FROM A FLUOROPOLYMER TYPE POLYVINYLIDENEFLUORIDE, WHICH MAY BE USED AS A SEPARATOR FOR A LITHIUM BATTERY
Wang et al. Poly (ester‐sulfonic acid)‐coated mercury film electrodes for anodic stripping voltammetry
JP2014522124A5 (en)
FR2504681A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE KINETIC STRUCTURAL FORMATION OF A BINDER AND DEVICE USING THE SAME
Hoyer et al. Effect of the pretreatment of recast nafion membraneson their rejection of the albumin interferencein anodic stripping voltammetry
Basiricò et al. A monolithic functional film of nanotubes/cellulose/ionic liquid for high performance supercapacitors
JP3473273B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor
KR101274758B1 (en) Method for manufacturing carbon nanotubes sensor and method for detecting state of edible oil using carbon nanotubes sensor
Takayanagi et al. Migration behavior of carbon nanotube in capillary electrophoresis with sodium dodecyl sulfate and water-soluble nonionic polymer
EP0821225A1 (en) Method for characterizing electrode binders
Hosseini et al. Fabrication of molecularly imprinted polymer coated carbon nanotubes modified gold electrode for determination of cholesterol
Syed et al. Effects of water salinity, electric stress and temperature on the AC and DC flashover voltages of polytetraflouroethylene
JP3724302B2 (en) Preparation of ultra-thin films of sparingly soluble molecules
CN106119928A (en) A kind of preparation method of carbon fiber paper nanometer platinum composite film material
TWI501271B (en) A method for producing a conductive composition, a conductive composition, and a conductive composition Extreme method and electrode

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101223