اندازه گيري رطوبت در نمونه هاي آرد با استفاده از حسگر گازي براساس نانوكامپوزيت پلي پيرول - اكسيد روي

Moisture determination in the flour samples by gas sensor based on polypyrrole-ZnO nanocomposite

در اين تحقيق نانو ذرات پلي پيرول (PPy) و نانو كامپوزيت پلي پيرول - اكسيد روي (PPy-ZnO) به روش شيميايي بر روي فيبر پلي استري در حضور كلريدآهن 3 سنتز گرديده و فيبرهاي هادي الكتريسيته تهيه شد. اندازه، شكل و مورفولوژي ذرات سنتز شده با استفاده از تكنيك ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. نتايج بدست آمده نشان دادند پلي پيرول هاي سنتز شده كروي شكل و در ابعاد 60-150 نانومتر مي باشند در حالي كه ذرات نانو كامپوزيت پلي پيرول - اكسيد روي دانه اي شكل بوده و در ابعاد 30-120 نانومتر مي باشند. فيبر پلي پيرول و پلي پيرول-اكسيد روي تهيه شده به عنوان حسگر در آناليز و اندازه گيري رطوبت در نمونه هاي مختلف آرد مورد استفاده قرار گرفت. از طرح آماري مركب مركزي براي بهينه سازي شرايط آناليز حسگر ها از جمله دما، زمان و مقدار نمونه آرد استفاده شد. نتايج بدست آمده شرايط بهينه متفاوتي را براي دو حسگر نشان داد. مقايسه حساسيت دو حسگر به رطوبت آرد نشان داد كه حسگر پلي پيرول - اكسيد روي نسبت به حسگر پلي پيرول حساسيت بهتري دارد. نتايج نشان داد كه حسگر پلي پيرول - اكسيد روي در محدوده 0/02 تا 0/25 درصد به راحتي مي تواند رطوبت در نمونه هاي آرد را شناسايي و اندازه گيري كند.

Nanostructure polypyrrole (PPy) (50-10 nanometers) and polypyrrole-ZnO (PPy-ZnO) nanocomposite (30-120 nanometers) were synthesized on the commercial polyester fiber by chemical polymerization at room temperature. The synthesized fibers were used as humidity sensor to detect and determination of moisture of flour samples. Headspace method was used to sampling and injection of flour moisture to designed sensor. Results showed that PPy and PPy-ZnO sensor have the good ability to the determination of flour moisture but PPy-ZnO sensor has better response and is more sensitive than the PPy sensor. An experimental design based on central composite design (CCD) was used to study and optimize some factors like flour mass, time and temperature of sampling that affect determination and analysis of flour moisture. Results showed that the optimum condition based on fiber type (PPy or PPy-ZnO fiber) is different. In the optimum condition figure of merits of sensors to determination of humidity were calculated. PPy and PPy-ZnO sensor easily could determine flour humidity from 0.01 to 0.25 %.