Diseño de recubrimientos mesoporosos sobre fibras de vidrio para aplicación en un sensor de gases óptico

B. BRITO; M. L. MARTINEZ RICCI; M. G. BELLINO; G. J. A. A. SOLER-ILLIA; H. L. BIANCHI

Cordoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Los films delgados de materiales mesoporosos han demostrado su estabilidadtemporal y su resistencia frente a distintas condiciones externas. Sus propiedadesópticas han sido estudiadas extensamente y es posible ajustar los índices derefracción y tamaño de los poros de los films durante su síntesis en forma sencilla yreproducible.Por otro lado, el empleo de sensores ópticos provee de una enorme simplicidad en ladetección y monitoreo de señales. La combinación de este tipo de sensores con unrecubrimiento delgado de material mesoporoso provee tiempos de respuesta bajos,bajo costo y buena selectividad.En este trabajo se describe un sensor muy sencillo y práctico formado por un arreglode fibras de vidrio pyrex. Estas fibras están recubiertas con un film delgado basado ensílice funcional mesoporosa que genera una respuesta eléctrica en un sensor ópticodiferencial. Esa señal eléctrica es consecuencia de la condensación capilar de unvapor en los mesoporos, y resulta ser dependiente de la composición química de laatmósfera a la que el arreglo de fibras esta expuesto. La respuesta puede ser reguladamediante la modificación de la matriz de sílice mediante la incorporación de gruposfuncionales (propilamino, fenil, tiol).El arreglo experimental está formado por un láser He-Ne que ilumina el arreglo defibras a través de una lente convergente. Las fibras están expuestas a una atmósferasintética de aire y el compuesto en estudio mediante una cámara de flujo que lascontiene. La luz a la salida de las fibras se proyecta en un sensor diferencialconstruido con dos diodos fotoactivos formando un bridge y una batería de 12 V.Se muestran datos de la selectividad y de la respuesta del arreglo frente a un flujo deaire con concentraciones conocidas de agua y tolueno.Se discute la potencialidad de este diseño aplicado a monitoreo de gases y vapores decompuestos químicos.