Zastosowanie poli(dicyjanopropylosiloksanu) w czujnikach z akustyczną falą powierzchniową do detekcji fosforoorganicznych środków trujących w powietrzu

W pracy zbadano możliwość wykorzystania poli(dicyjanopropylosiloksanu) (PCNPS) jako pokrycia sensorowego w czujnikach z akustyczną falą powierzchniową (AFP), służących do detekcji fosforoorganicznych środków trujących. Polimer nałożono na rezonatory z AFP metodą napylania próżniowego. Badano odpowiedzi częstotliwościowe i amplitudowe czujników w stosunku do par dimetylometylofosfonianu (DMMP) w celu określenia czułości względem związków fosforoorganicznych. Badano również inne substancje testowe (heptan, triletyloamina (TEA), acetonitryl (ACN), dimetyloformamid (DMF), n-butanol) jako potencjalne interferenty. Uzyskano dużą czułość sygnału częstotliwościowego względem DMMP (ok. 500 Hz/ppm). Jednocześnie czułości względem pozostałych substancji testowych, z wyjątkiem DMF, znajdowały się na poziomie szumów pomiarowych. Niska temperatura zeszklenia fazy PCNPS, przekładająca się na dobre właściwości dynamiczne czujników, wskazuje na możliwość zastosowania tej fazy w czujnikach z AFP.

The paper investigates applicability of poly(biscyanopropylsiloxane) (PCNPS) as a chemosensitive coating agent for surface acoustic wave (SAW) sensors to organophosphorus chemical warfare agent (CWA) detection. The polymer was deposited on SAW resonators by vacuum evaporation. Sensor sensitivity to organophosphorus compounds was investigated using dimethyl methylphosphonate (DMMP) vapors via sensor frequency and amplitude response testing. Also, other substances from the set (heptane, triethylamine (TEA), acetonitrile (ACN), dimethylformamide (DMF), n-butanol) were tested as potential interference factors. Excellent sensitivity of frequency signal was achieved (about 500 Hz/ppm) against DMMP. Sensitivity toward the remaining test substances, except for DMF, was comparable to the noise level. Low glass transition temperature of the PCNPS phase, corresponding to good dynamic properties of the sensors, indicates suitability of this phase for application in SAW sensors.