金属有机框架修改的开孔光纤Fabry-Pérot干扰仪用于检测挥发性有机化合物
Zhan Wang1, Yanpeng Li2, Ya Gao3
1Henan Key Laboratory of Laser and Opto-electric Information Technology, School of Electrical and Information Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001, China; School of Information Engineering, Xinyang Agriculture and Forestry University, Xinyang, 464000, China.
Talanta
|September 19, 2024
概括
本研究介绍了一种用于检测挥发性有机化合物 (VOCs) 的新型光纤传感器. 涂层为ZIF-8的法布里-佩罗干扰仪为工业监控提供了内在的安全性和高灵敏度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学传感器 化学传感器
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 检测挥发性有机化合物 (VOC) 对安全和环境监测至关重要.
- 传统的VOC传感器由于易燃性和毒性而带来安全风险.
- 光纤传感器提供了一个被动,灵活和内在安全的替代方案.
研究的目的:
- 开发和描述一种用于检测VOCs的新型光纤传感器.
- 使用ZIF-8金属有机框架来增强传感能力.
- 为了证明传感器的性能与常见的VOC如甲基,甲醇和乙醇.
主要方法:
- 制造一个开放孔光纤干扰仪 (FPI).
- 在侧面抛光的晶片上涂上ZIF-8材料来覆盖FPI.
- 对传感器对甲基,甲醇和乙醇蒸汽的反应进行实验评估.
主要成果:
- 基于ZIF-8的FPI传感器对不同的VOCs表现出不同的敏感性.
- 记录的灵敏度为甲基的0.118 p.m./ppm,甲醇的0.177 p.m./ppm,乙醇的0.412 p.m./ppm.
- 分子级分析解释了观察到的灵敏度差异.
结论:
- 拟议的ZIF-8涂层FPI传感器是选择性VOC检测的一个有前途的技术.
- 传感器提供了包括内在安全,易于制造和小尺寸在内的优势.
- 这项技术为工业环境中VOC监测提供了可行的替代方案.
