Le "nez électronique" détecte les mélanges de composés organiques volatils.
Distinguer avec précision les mélanges d'isomères de xylène
En séchant, les diluants pour peinture, l'encre et les adhésifs peuvent libérer des composés organiques volatils (COV), qui peuvent avoir un impact négatif sur la santé. Généralement, l'un de ces COV est le xylène, qui existe sous la forme de trois isomères comportant les mêmes éléments mais légèrement différents. Comme les isomères sont très similaires, il est difficile de les surveiller séparément. Des chercheurs, dont les travaux sont publiés dans ACS Sensors, ont mis au point un nez électrique ("e-nose") doté de films poreux à structure organométallique (MOF) capable de distinguer avec précision les mélanges d'isomères du xylène.
Un capteur à base de MOF "e-nose" distingue avec précision l'o-xylène, le m-xylène et le p-xylène dans les mélanges.
Peng Qin
Le xylène, parfois appelé xylol, est nocif si de grandes quantités sont inhalées ou absorbées par la peau. Chaque isomère, o-xylène, m-xylène et p-xylène, interagit différemment chez l'homme et les autres mammifères. Il est donc important de surveiller l'environnement pour chaque isomère et pas seulement pour leur présence cumulée. Auparavant, les chercheurs utilisaient l'analyse par chromatographie en phase gazeuse pour identifier les trois formes de xylène. Mais cette procédure nécessite de gros instruments qui sont coûteux, et les analyses prennent beaucoup de temps. Lars Heinke et ses collègues ont donc voulu voir si des films de MOF pouvaient être incorporés dans des capteurs simples et plus rapides pour détecter et mesurer la présence de chaque isomère séparément dans l'air.
Les chercheurs ont préparé six films MOF poreux différents, connus pour adsorber les isomères du xylène, et les ont appliqués à des capteurs gravimétriques dans un réseau appelé "e-nose". Lors des premières expériences, l'équipe a montré que les films de MOF avaient des sensibilités différentes à l'o-xylène, au m-xylène et au p-xylène. Ils ont ensuite testé la capacité du nez électronique à distinguer les isomères du xylène dans des mélanges à des concentrations de 10 ppm et de 100 ppm, ce qui correspond à la limite d'exposition fixée par le National Institute for Occupational Safety and Health des États-Unis. En analysant les données du réseau de capteurs avec un algorithme d'apprentissage automatique, l'équipe a pu déterminer la composition des mélanges avec une précision de 86 % pour le mélange à 10 ppm et de 96 % pour le mélange à 100 ppm. Les chercheurs affirment que le nez électronique à base de MOF est un dispositif simple permettant de distinguer les trois formes de xylène dans le cadre de la surveillance de l'environnement et du diagnostic de santé.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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