在传感器外中使用的三维打印热塑料对常见大气微量气体的影响

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 低成本的空气质量传感器 (LCS) 越来越多地被个人和社区用于监测和减轻对空气污染的暴露.
• 有效的LCS需要紧,高效,不干扰传感器外,使材料选择对于准确的空气质量测量至关重要.
• 沉积建模 (FDM) 3D打印为定制传感器外提供了一个低成本的快速原型解决方案,但它对气体测量的影响基本上是未知的.

研究的目的:

• 调查五种常见的FDM印刷热塑性塑料 (ABS,PETG,PLA,PC,PVDF) 对五种大气微量气体的测量的潜在干扰.
• 评估这些3D打印材料的排气特性及其与目标气体的相互作用.

主要方法:

• 进行了基于实验室的实验,以评估五种FDM打印的热塑性塑料对五种大气微量气体度的影响.
• 测试中的气体包括一氧化碳 (CO),二氧化碳 (CO2),氧化 (NO),二氧化 (NO2) 和挥发性有机化合物 (VOC).
• 分析的特定热塑性塑料包括烯二乙烯 (ABS),聚乙烯二甲酸甘醇 (PETG),聚乳酸 (PLA),聚碳酸盐 (PC) 和聚乙烯化物 (PVDF).

主要成果:

• 五种热塑料中的四种 (ABS,PETG,PLA,PC) 显示出大量的挥发性有机化合物 (VOC) 脱气.
• PVDF是唯一没有显示VOC脱气的热塑性塑料.
• 所有测试的热塑性塑料都显示,与一氧化碳 (CO) 和二氧化碳 (CO2) 的相互作用很小或不存在,与氧化 (NO) 和二氧化 (NO2) 的相互作用很小.

结论:

• 除PVDF外,FDM打印的热塑性塑料可以在LCS中引入由于VOC脱气而导致的测量偏差.
• 选择外材料对于准确的空气质量监测至关重要,特别是在测量VOC和氧化时.
• 建议进行进一步的研究,以了解LCS应用中物质气体相互作用的长期影响和潜在缓解策略.