4.2.4 - Integriertes Präkonzentrator-Gassensor-Mikrosystem zur Detektion von Spurengasen in Innenraumluft
- Event
- 18. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2016
2016-05-10 - 2016-05-11
Nürnberg, Germany - Chapter
- 4.2 Neue Aspekte beim Nachweis von Gasen
- Author(s)
- M. Leidinger, T. Sauerwald, A. Schütze - Universität des Saarlandes, Saarbrücken (Deutschland), M. Rieger - Fraunhofer Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal (Deutschland), C. Alépée - SGX Sensortech SA, Corcelles / NE (Schweiz)
- Pages
- 274 - 280
- DOI
- 10.5162/sensoren2016/4.2.4
- ISBN
- 978-3-9816876-0-6
- Price
- free
Abstract
Die Funktionsweise eines integrierten Mikrosystems von Präkonzentratoren und Gassensoren wird. mit Hilfe der Finiten Elemente Methode (FEM) untersucht. Als Präkonzentratormaterial wird MIL-53, ein spezielles Metallorganisches Netzwerk (metal organic framework,MOF) verwendet. Mit Hilfe des Modells lässt sich basierend auf dem temperaturabhängigen Verteilkoeffizient und den Diffusionseigenschaften ein Faktor für die Aufkonzentration über die Zeit bestimmen. Der Verteilkoeffizient zwischen Präkonzentrator und Luft wurde mittels inverser Gaschromatographie (iGC) bestimmt. Für eine Benzolkonzentration von 10 ppb in Luft bei einer Adsorptionstemperatur von 50 °C für 300 s und einer Desorptionstemperatur von 200 °C wird am Ort der Sensoren eine Konzentrationsspitze von fast 250 ppb vorhergesagt. Für Toluol ist unter den gleichen Bedingungen die Aufkonzentration deutlich geringer (ca. 160 ppb). Testmessungen zeigen eine erfolgreiche Anwendung des Prinzips, allerdings ist dies auf niedrige relative Feuchten begrenzt. Bei hohen relativen Feuchten treten Effekte auf, die zu einer starken Abnahme der Sorptionseigenschaften führen.