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Rational Design of Aminopolymer for Selective Discrimination of Acidic Air Pollutants
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-06-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.8b00247 Soo-Yeon Cho 1, 2 , Kyeong Min Cho 1, 2 , Sanggyu Chong 1 , Kangho Park 1, 2 , Sungtak Kim 3 , Hohyung Kang 1, 2 , Seon Joon Kim 1, 2 , Geunjae Kwak 4 , Jihan Kim 1 , Hee-Tae Jung 1, 2
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-06-05 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.8b00247 Soo-Yeon Cho 1, 2 , Kyeong Min Cho 1, 2 , Sanggyu Chong 1 , Kangho Park 1, 2 , Sungtak Kim 3 , Hohyung Kang 1, 2 , Seon Joon Kim 1, 2 , Geunjae Kwak 4 , Jihan Kim 1 , Hee-Tae Jung 1, 2
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Strong acidic gases such as CO2, SO2, and NO2 are harsh air pollutants with major human health threatening factors, and as such, developing new tools to monitor and to quickly sense these gases is critically required. However, it is difficult to selectively detect the acidic air pollutants with single channel material due to the similar chemistry shared by acidic molecules. In this work, three acidic gases (i.e., CO2, SO2, and NO2) are selectively discriminated using single channel material with precise moiety design. By changing the composition ratio of primary (1°), secondary (2°), and tertiary (3°) amines of polyethylenimine (PEI) on CNT channels, unprecedented high selectivity between CO2 and SO2 is achieved. Using in situ FT-IR characterizations, the distinct adsorption phenomenon of acidic gases on each amine moiety is precisely demonstrated. Our approach is the first attempt at controlling gas adsorption selectivity of solid-state sensor via modulating chemical moiety level within the single channel material. In addition, discrimination of CO2, SO2, and NO2 with the single channel material solid-state sensor is first reported. We believe that this approach can greatly enhance air pollution tracking systems for strong acidic pollutants and thus aid future studies on selective solid-state gas sensors.
中文翻译：
选择性区分酸性空气污染物的氨基聚合物的合理设计
诸如CO 2，SO 2和NO 2之类的强酸性气体是具有严重危害人类健康因素的恶劣空气污染物，因此，迫切需要开发新的工具来监测和快速检测这些气体。但是，由于酸性分子具有相似的化学性质，因此很难用单通道材料选择性地检测酸性空气污染物。在这项工作中，三种酸性气体（即CO 2，SO 2和NO 2使用具有精确部分设计的单通道材料有选择地区分）。通过改变CNT通道上聚乙烯亚胺（PEI）的伯胺（1°），仲胺（2°）和叔胺（3°）的组成比，可以实现CO 2和SO 2之间空前的高选择性。使用原位FT-IR表征，可以准确地证明酸性气体在每个胺部分上的独特吸附现象。我们的方法是通过调节单通道材料中化学部分的含量来控制固态传感器的气体吸附选择性的首次尝试。另外，对CO 2，SO 2和NO 2的区分首先报道了具有单通道材料的固态传感器。我们认为，这种方法可以大大增强对强酸性污染物的空气污染跟踪系统，从而有助于将来对选择性固态气体传感器的研究。
更新日期：2018-06-05
中文翻译：
选择性区分酸性空气污染物的氨基聚合物的合理设计
诸如CO 2，SO 2和NO 2之类的强酸性气体是具有严重危害人类健康因素的恶劣空气污染物，因此，迫切需要开发新的工具来监测和快速检测这些气体。但是，由于酸性分子具有相似的化学性质，因此很难用单通道材料选择性地检测酸性空气污染物。在这项工作中，三种酸性气体（即CO 2，SO 2和NO 2使用具有精确部分设计的单通道材料有选择地区分）。通过改变CNT通道上聚乙烯亚胺（PEI）的伯胺（1°），仲胺（2°）和叔胺（3°）的组成比，可以实现CO 2和SO 2之间空前的高选择性。使用原位FT-IR表征，可以准确地证明酸性气体在每个胺部分上的独特吸附现象。我们的方法是通过调节单通道材料中化学部分的含量来控制固态传感器的气体吸附选择性的首次尝试。另外，对CO 2，SO 2和NO 2的区分首先报道了具有单通道材料的固态传感器。我们认为，这种方法可以大大增强对强酸性污染物的空气污染跟踪系统，从而有助于将来对选择性固态气体传感器的研究。
京公网安备 11010802027423号