Способ определения примесных газов в атмосферном воздухе


 


Владельцы патента RU 2437079:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) (RU)

Изобретение относится к способам измерения концентрации примесных газов (например, аммиака) в атмосферном воздухе и может быть использовано в системах контроля за состоянием окружающей среды. Анализируемая газовая смесь адсорбируется на поверхности твердого тела, а затем в этом слое возбуждается люминесценция путем облучения источником электромагнитного излучения. После прекращения воздействия возбуждающего излучения регистрируется релаксация люминесценции, характерная для анализируемого газа. Техническим результатом изобретения является способ анализа газовой смеси, обеспечивающий обнаружение примесных газов в условиях, не критичных к жесткой стабилизации газового потока и запыленной атмосферы, а также повышение точности измерений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам измерения концентрации примесных газов (например, аммиака) в атмосферном воздухе и может быть использовано в системах контроля за состоянием окружающей среды.

Известны способы определения концентрации газа путем селективного поглощения электромагнитного излучения с целью обнаружения определенного газа в составе газовой смеси (Заявка на изобретение RU 2007143848 А; МПК С01 №21/35; 2007 г. Заявка на изобретение RU 2001114303 А; МПК G01 №1/00; 2003 г.).

Реализация этих способов связана с использованием устройств, обеспечивающих селективное выделение линии поглощения подлежащих определению газов, а также необходимого увеличения длины пути светового потока в слое газа за счет специально применяемых кювет. Все это налагает дополнительные условия на поддержание стабильного состояния плотности газовой смеси в рабочем пространстве кюветы. Кроме того, существенно на процесс поглощения излучения могут влиять частицы пыли, поглощающие и рассеивающие падающее на газ излучение в широкой полосе частот, включающей полосу поглощения анализируемого газа.

Все это может приводить к искажению результатов анализа.

Кроме того, для измерения используются сравнительно сильные световые потоки, для измерения которых применяют интегральные характеристики (фототоки), что уступает по точности измерений методам с использованием счета отдельных квантов излучения.

Техническим результатом является обнаружение примесных газов в условиях, не критичных к жесткой стабилизации газового потока и запыленной атмосферы, и повышение точности измерений.

Технический результат достигается тем, что способ определения примесных газов в атмосферном воздухе включает адсорбирование газовой смеси на поверхности твердого тела, возбуждение люминесценции в образовавшейся системе путем облучения электромагнитным излучением и регистрация после воздействия излучением релаксации люминесценции, характерной для примесных газов, в режиме регистрации отдельных квантов.

Для повышения чувствительности метода в качестве твердого тела (адсорбата) используют наноструктурированный оксид алюминия, получаемый при анодном электрохимическом окислении металлического алюминия в растворах сильных кислот (например, серной или щавелевой). Как известно (Одынец Л.Л, Орлов В.М. Анодные оксидные пленки. - Л.: Наука, 1990. - 200 с), в этом случае образуется пористая оксидная пленка с наноразмерными ячейками, обеспечивающими сильно развитую адсорбционную поверхность, что повышает концентрацию исследуемого газа, а следовательно, и чувствительность метода.

Практическая реализация метода осуществлялась на стандартном оборудовании системы КАМАК с использованием в качестве детектора люминесценции фотоэлектронного фотоумножителя ФЭУ-37 в режиме регистрации отдельных квантов излучения. Возбуждение люминесценции проводилось освещением ртутной лампы высокого давления. Характеристики излучения анализировались с использованием персонального компьютера, включенного в систему через устройство обработки импульсов фотоумножителя. Анализировалось наличие аммиака в атмосферном воздухе.

На чертеже приведена зависимость релаксации люминесценции чистого адсорбата (пленка оксида алюминия) (кривая 1) и в присутствии аммиака (кривая 2). Разница в значениях интенсивности излучения для фиксированного момента времени пропорциональна количеству адсорбированного газа (в данном случае аммиака).

1. Способ определения примесных газов в атмосферном воздухе, включающий адсорбирование газовой смеси на поверхности твердого тела, возбуждение люминесценции в образовавшейся системе путем облучения электромагнитным излучением и регистрацию после воздействия излучения релаксации люминесценции, характерной для примесных газов, в режиме регистрации отдельных квантов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого тела используют наноструктурированный анодный оксид алюминия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования состояния биологических систем. .

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения концентрации фторхинолоновых антибиотиков, конкретно флюмеквина, в мышечных тканях, сыворотке крови и пищевых продуктах флуориметрическим методом, позволяющее понизить предел обнаружения с целью регулирования введения оптимальных доз антибиотиков при лечении различных инфекционных заболеваний, исследовании фармакокинетики и фармакодинамики.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения в окружающем воздухе в режиме реального времени содержания летучих органических соединений (ЛОС), таких как бензол, толуол, ксилол, нафталин, антрацен, пирен и других.

Изобретение относится к флуоресцентному датчику. .

Изобретение относится к приборам для качественного и количественного анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и может быть использовано в медицинской практике при диагностике инфекционных, онкологических и генетических заболеваний человека и животных, в исследовательских целях при молекулярно-биологических, генетических исследованиях, при мониторинге экспрессии генов.

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новым индивидуальным соединениям класса 3,4-дигидроизохинолина, которые проявляют флуоресцентные свойства и могут быть использованы в качестве продуктов для синтеза новых гетероциклических систем, а также в качестве веществ для маркировки образцов и добавок для светоотражающих красок и способу их получения.

Изобретение относится к области физико-химических методов анализа. .

Изобретение относится к области медицины, а именно к микробиологии, пищевой и промышленной биотехнологии. .

Изобретение относится к области исследований веществ с помощью оптических средств. .

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях для повышения эффективности сжигания низкореакционного твердого топлива.
Изобретение относится к нанокомпозитному материалу на основе минерального вяжущего и может найти применение в качестве строительного материала при возведении зданий и сооружений, в том числе объектов транспортного и гидротехнического строительства.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящего материала при изготовлении сверхпроводящих магнитных систем различного назначения для генерации постоянных магнитных полей, например, в термоядерных реакторах для удержания плазмы, ускорителях элементарных частиц, накопителях энергии и других устройствах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве сверхпроводящего материала при изготовлении сверхпроводящих магнитных систем различного назначения для генерации постоянных магнитных полей, например, в термоядерных реакторах для удержания плазмы, ускорителях элементарных частиц, накопителях энергии и других устройствах.

Изобретение относится к области солнечной энергетики. .

Изобретение относится к области конструкции и технологии изготовления оптоэлектронных приборов, а именно к конструкции фотоэлектрических преобразователей. .

Изобретение относится к устройствам энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти, реализуемым с помощью методов микро- и нанотехнологии. .

Изобретение относится к способам получения нанокомпозитов на основе диоксида титана с повышенной фотокаталитической активностью и расширенной спектральной восприимчивостью и может быть использовано для фотокаталитической очистки воды и воздуха от органических соединений и патогенной флоры, преобразования энергии солнечного света в электрическую энергию, фотокаталитического разложения воды, а также в качестве электродного материала литий-ионных аккумуляторов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приемных системах для целей радиоастрономии, интроскопии и спектроскопии
Наверх