Campus

Composiet voor zonnecel blijkt goede chemische sensor

Een composiet van een polymeer met metaal- of halfgeleiderdeeltjes kan een breed scala aan chemische stoffen detecteren.Russische onderzoekers maakten op het congres ‘Sensor 2000’ in juni de blits met een nieuw materiaal voor een sensor waarmee bij kamertemperatuur allerlei chemische stoffen te meten zijn, zoals alcoholdampen en ammonia.

TU-hoogleraar anorganische chemie prof.dr. J. Schoonman werd bij de presentatie als co-auteur genoemd, maar wist toen nog van niks.

,,Het gebruikte composietmateriaal hebben wij samen met een Russische partner van het Karpov Instituut in Moskou ontwikkeld voor een nieuw type zonnecellen”, vertelt Schoonman begin augustus. ,,Onze Russische partners blijken nu het composiet aan hun collega’s gegeven te hebben om het uit te proberen als chemische sensor. En dat werkte.”

De gebruikte composiet wordt gemaakt door gelijktijdig polymeer- en metaal- of halfgeleiderdeeltjes ‘op te dampen’ op een plaatje van tinoxide. Zo ontstaat een polymeermatrix die zoveel metaal- of halfgeleiderdeeltjes bevat dat deze contact met elkaar kunnen maken na adsorptie van een gas. De deeltjes vormen dan een soort quantumdraad waar een meetbare stroom door kan lopen.

De geleidbaarheid van de composiet kan tientallen keren vergroot worden wanneer er bepaalde chemische stoffen op adsorberen. Een polymeermatrix met palladium is bijvoorbeeld honderd keer gevoeliger voor waterstof dan voor water.

De nieuwe sensoren kunnen interessant zijn voor het meten van luchtkwaliteit. De sensoren kunnen bij kamertemperatuur zowel alcolholdampen detecteren als ammonia, water, waterstof, zoutzuur, zwavelzuur en diethylamine.

De Russen zijn nu bezig om uit te zoeken waarom adsorptie zulke grote effecten op de geleidbaarheid heeft. ,,Ik heb meteen een afspraak gemaakt om in september naar Rusland te gaan. Misschien levert hun onderzoek naar de mechanismen ook weer interessante informatie op voor ons zonnecellenonderzoek”, zegt Schoonman.

De composiet is voor het zonnecelonderzoek interessant omdat tussen het polymeer en de halfgeleiderdeeltjes onder invloed van licht ladingscheiding plaats kan vinden, waarna er een stroom kan gaan lopen in de composiet.

Een composiet van een polymeer met metaal- of halfgeleiderdeeltjes kan een breed scala aan chemische stoffen detecteren.

Russische onderzoekers maakten op het congres ‘Sensor 2000’ in juni de blits met een nieuw materiaal voor een sensor waarmee bij kamertemperatuur allerlei chemische stoffen te meten zijn, zoals alcoholdampen en ammonia. TU-hoogleraar anorganische chemie prof.dr. J. Schoonman werd bij de presentatie als co-auteur genoemd, maar wist toen nog van niks.

,,Het gebruikte composietmateriaal hebben wij samen met een Russische partner van het Karpov Instituut in Moskou ontwikkeld voor een nieuw type zonnecellen”, vertelt Schoonman begin augustus. ,,Onze Russische partners blijken nu het composiet aan hun collega’s gegeven te hebben om het uit te proberen als chemische sensor. En dat werkte.”

De gebruikte composiet wordt gemaakt door gelijktijdig polymeer- en metaal- of halfgeleiderdeeltjes ‘op te dampen’ op een plaatje van tinoxide. Zo ontstaat een polymeermatrix die zoveel metaal- of halfgeleiderdeeltjes bevat dat deze contact met elkaar kunnen maken na adsorptie van een gas. De deeltjes vormen dan een soort quantumdraad waar een meetbare stroom door kan lopen.

De geleidbaarheid van de composiet kan tientallen keren vergroot worden wanneer er bepaalde chemische stoffen op adsorberen. Een polymeermatrix met palladium is bijvoorbeeld honderd keer gevoeliger voor waterstof dan voor water.

De nieuwe sensoren kunnen interessant zijn voor het meten van luchtkwaliteit. De sensoren kunnen bij kamertemperatuur zowel alcolholdampen detecteren als ammonia, water, waterstof, zoutzuur, zwavelzuur en diethylamine.

De Russen zijn nu bezig om uit te zoeken waarom adsorptie zulke grote effecten op de geleidbaarheid heeft. ,,Ik heb meteen een afspraak gemaakt om in september naar Rusland te gaan. Misschien levert hun onderzoek naar de mechanismen ook weer interessante informatie op voor ons zonnecellenonderzoek”, zegt Schoonman.

De composiet is voor het zonnecelonderzoek interessant omdat tussen het polymeer en de halfgeleiderdeeltjes onder invloed van licht ladingscheiding plaats kan vinden, waarna er een stroom kan gaan lopen in de composiet.

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.