Sensores basados en óxido de Fe dopados con Ag para la detección de sulfuro de hidrógeno

• Gino Picasso ^[1] ; María del Rosario Sun Kou ^[3] ; Yennyfert Aguilar ^[1] ; Alcídez López ^[1] ; Manuel Arruebo ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional de Ingeniería

     Universidad Nacional de Ingeniería

     Perú

     
  2. [2] Universidad de Zaragoza

     Universidad de Zaragoza

     Zaragoza, España

     
  3. [3] Pontifica Universidad Católica del Perú

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• Localización: Revista de la Sociedad Química del Perú, ISSN-e 2309-8740, ISSN 1810-634X, Vol. 76, Nº. 3, 2010, págs. 199-217
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Sensors based on Ag-doped α-Fe2 O3 for the detection of hydrogen sulfide
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    En este trabajo se han estudiado sensores basados en nanopartículas de α-Fe2O3, puros y dopados con Ag (con cargas del 0,5 al 5% Wt), preparados por el método de co-precipitación para la detección de sulfuro de hidrógeno. Se usó alúmina como material soporte de los sensores y formvar (poliviniloformal) como material ligante. Los difractogramas XRD revelaron la presencia mayoritaria de la fase α-hematita en todos los sensores. El tamaρo promedio de las nanopartνculas, determinado mediante micrografνas TEM, estuvo entre 30 y 50 nm con presencia de aglomeraciones de diversos tamaρos. Las isotermas BET mostraron que los sensores presentaban una superficie mesoporosa con un área promedio entre 66 y 88 m2/g. En los ensayos, se observó que los sensores dopados con plata presentaban mayor sensibilidad que las muestras no dopadas, revelando el efecto catalítico de la plata en la reacción superficial. Para encontrar las condiciones óptimas de trabajo (temperatura y concentración), para cada sensor se realizaron dos grupos de ensayos: un grupo, realizado en un intervalo de temperatura de 159°C a 388°C a un nivel medio de concentración de 90 ppm, y otro grupo, en un intervalo de concentraciones de 30 a 90 ppm a temperaturas medias de 159, 205 y 251ºC. La muestra dopada con 0,5% de Ag presentó la mayor sensibilidad a las temperaturas de operación de este trabajo y a una concentración de 90 ppm de sulfuro de hidrógeno, atribuyéndose estos resultados a la presencia de la estructura α-hematita y a la estabilidad tιrmica del sensor.

  • English

    In this work, sensors based on undoped α-Fe2O3 and doped with Ag (metal loading ranging from 0,5 to 5% Wt) prepared by coprecipitation method for the detection of H2S have been studied. Alumina has been used as material support of sensors and formvar (polyvinyl formal) as binder material. XRD patterns of all samples showed typical peaks of α-hematite. Mean particle size of nanoparticles evaluated by TEM was between 30 and 50 nm. BET isotherms showed that sensors presented mesoporous surface with mean surface area between 66 and 88 m2 /g. Sample tests of doped sensors with Ag showed higher sensibility than their undoped counterparts revealing catalytic effect of Ag on the surface reaction. In order to find optimal operating conditions (temperature and concentration), two groups of tests have been performed: first one were at constant propane concentration of 90 ppm in a temperature range from 159 °C to 388 °C and the second one were at constant temperatures of 159, 205 and 251 ºC in a concentration range of 30 to 90 ppm. Doped sensor with 0,5 % Ag presented higher sensibility at all operating temperatures and 90 ppm as hydrogen sulfide concentration and this behavior was attribuible to the presence of α-hematite morphology and higher thermal stability of sensor.