Nowy optyczny sensor tlenu na bazie nano-tlenku cyrkonu do ochrony życia i zdrowia oraz ochrony środowiska. Utylitarnym wynikiem projektu będzie nowoczesny, uniwersalny, nanokrystaliczny czujnik tlenu wykorzystujący zjawisko zależności luminescencji materiału od składu chemicznego gazu który go otacza. Przedmiotem badań podstawowych jest wyjaśnienie zjawisk odpowiedzialnych za efekt sensoryczny nanokrystalicznego tlenku cyrkonu domieszkowanego europem.

Tytuł projektu: Nowy optyczny sensor tlenu na bazie nano-tlenku cyrkonu do ochrony życia i zdrowia oraz ochrony środowiska.
Czas realizacji: 29.04.2009-28.04.2012
Źródło finansowania: MNiSW

 

Partnerzy projektu:
1. Instytut Wysokich Ciśnień, Polska Akademia Nauk - koordynator
2. Institute of Solid State Physics, University of Latvia
3. Bar-Ilan University, Israel
4. University of Modena and Reggio Emilia

 

Abstrakt:
Kontrola zawartości tlenu w atmosferze jest niezbędna w wielu dziedzinach życia ludzkiego: w medycynie (np. anestezjologia), w przemyśle (np. górniczym, hutniczym, motoryzacyjnym), podczas procesów spalania, w cieplarniach oraz w zamkniętych pomieszczeniach. Przedmiotem projektu OxyNanoSen jest budowa prototypu zaawansowanego luminescencyjnego sensora tlenu opartego na nanomateriałach ceramicznych.
Genezą projektu było odkryte przez nas zjawisko silnego wpływu stężenia parcjalnego tlenu na właściwości luminescencyjne nanokrystalicznego ZrO2, charakteryzującego się dużą powierzchnią właściwą (powyżej 100 m2/g). Badania wykazały, że im mniejsza jest koncentracja tlenu, tym większa intensywność luminescencji. Prawdopodobną przyczyną obserwowanego efektu sensorycznego jest zależność gęstości defektów na powierzchni nanocząstek wzmacniających intensywność luminescencji, od stężenia parcjalnego atomów tlenu w otoczeniu. Weryfikacja tego założenia oraz stworzenie modelu zjawisk fizycznych odpowiedzialnych za efekt sensoryczny jest jednym z głównych zadań projektu..
Najważniejszym produktem projektu będzie nowoczesny sensor tlenu, chroniony patentem, co najmniej europejskim.

Oczekiwane rezultaty:
Nowy optyczny sensor tlenu do ochrony życia i zdrowia oraz ochrony środowiska.