Разработка термокаталитического сенсора для определения природного газа и бензина в газовых средах

• Автор: Мельник, Александр Вадимович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1. Аналитические методы и приборы для определения углеводородов Литературный обзор

1.1. Хроматографические методы

1.2. Оптические методы

1.3. Электрохимические методы.

1.4. Газоанализаторы и сенсоры горючих газов

1.5. Метрологические характеристики термокаталитического метода и

разработанных на его основе сенсоров

Экспериментальная часть.

Глава 2. Реактивы, растворы, материалы и приборы

2.1. Устройство и принцип работы термокаталитического сенсора
углеводородов.
Глава 3. Разработка способов приготовления и аттестации газовых и парогазовых смесей
3.1. Приготовление и аттестация газовых смесей
3.2. Приготовление и аттестация парогазовых смесей
Глава 4. Разработка селективных термокаталитических сенсоров для автоматического непрерывного определения углеводородов
4.1. Исследование активности и селективность окислов металлов в процессе окисления горючих газов.
4.2. Технология изготовления термокаталитического сенсора для определения
углеводородов.
Глава 5. Метрологические характеристики селективного термокаталитического
сенсора метана и паров бензина
5.1. Исследование основных аналитических харакгеристик автоматических газоанализаторов метана и паров бензина.
Глава 6. Автоматический контроль содержания углеводородов в атмосферном воздухе и технологических газах термокаталитическим методом.
6.1. Определение содержания углеводородов в атмосферном воздухе беизо и газозаправочных предприятиях
6.2. Определение углеводородов в составе выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания
6.3. Конкурентоспособность разработанных термокаталитических
газоанализаторов паров углеводородов
Выводы.
Литература


Исследование природной среды, геофизических процессов, интегрированных систем Человек машина среда, их влияния на свойства сложных технических задач, для решения проблем обороноспособности, информационной, сейсмической, экологической и экономической безопасности, согласно Постановлению Президента Российской академии наук и Федерального агентства Правительственной связи и информации при президенте Российской Федерации от июня г. Цель работы. Оптимизация условий, разработка, создание, испытание и внедрение термокаталитических сенсоров и на их основе газоанализаторов для автоматического определения углеводородов метана и бензина и их смесей в газовых средах. Исследование каталитических свойств оксидов металлов кобальта, марганца, никеля, цинка, хрома, меди, ванадия и разработка селективных каталитических систем для термокаталитического сенсора метана и бензина и их смесей, в присутствии других газообразных соединений. Научная новизна. Разработан способ изготовления селективных термокаталитических сенсоров определения метана и паров бензина, основанный на использовании термочувствительных элементов измерительного и компенсационного, содержащих катализаторы, обладающих переменной активностью к разным компонентам газовой смеси. Установлены активность и селективность катализаторов при окислении на их поверхности горючих веществ. Оптимизированы условия окисления индивидуальных углеводородов и их смесей на поверхности катализатора термокаталитического сенсора. С использованием подобранных катализаторов разработаны селективные термокаталитические сенсоры и автоматические газоанализаторы для определения метана и паров бензина. Вклад автора. Автору принадлежит подбор катализаторов и условий термокаталитического определения метана и паров бензина. В работах, выполненных в соавторстве, вклад автора заключался в его непосредственном участии на всех этапах разработки и создания сенсоров от поставленной цели, задачи и проведения эксперимента, до обсуждения конечных результатов и формулирования окончательных выводов. Практическая ценность. Селективный термокаталитический сенсор и автоматический газоанализатор бензина успению прошли лабораторные ведомственноприемочные испытания, рассмотрена возможность их применения в качестве контрольноизмерительного приборов метана и бензина в выхлопных газах автотранспорта, хранилищах топлива и других газовых средах. Основные положения, выносимые на защиту. Количественные данные по изучению активности, стабильности и селективности каталитических смесей при окислении углеводородов в присутствии других горючих веществ. Данные по выявлению закономерностей окисления углеводородов на поверхности катализатора термокаталитического сенсора, а также результаты автоматического контроля содержания метана и бензина в воздухе, технологических и выхлопных газах. Способ приготовления и аттестации поверочных стандартных газовых и парогазовых смсссй в широком диапазоне их концентраций с цслыо оценки метрологических характеристик разработанных сенсоров работоспособности малогабаритных автоматических газоанализаторов метана и паров бензина, а также определения результатов их метрологической аттестации. Данные автоматического количественного определения содержания углеводородов в выхлопных газах и технологических газовых средах. Апробация работы. Материалы диссертации изложены на Международном конгрессе по аналитической химии 1СА8, VI Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды Экоаналитика, конференции молодых ученых Сочинского научноисследовательского центра РАН г. Сочи. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 статьи. Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 7 страницах компьютерного текста, содержит 6 рисунков таблицы. Первая глава содержит обзор работ, освещающих современное состояние и перспективы развития аналитических методов и приборов для определения углеводородов. Завершается раздел выбором основных направлений экспериментальных исследований. В главах изложено основное содержание диссертации.