Hydrogen Sensor Application of Anodic Titanium Oxide Nanostructures

Hydrogen (H2) fuel cells have been considered a promising renewable energy source. The recent growth of H2 economy has required highly sensitive, micro-sized and cost-effective H2 sensor for monitoring concentrations and alerting to leakages due to the flammability and explosiveness of H2 Titanium dioxide (TiO2) made by electrochemical anodic oxidation has shown great potential as a H2 sensing material. The aim of this thesis is to develop highly sensitive H2 sensor using anodized TiO2. The sensor enables mass production and integration with microelectronics by preparing the oxide layer on suitable substrate. Morphology, elemental composition, crystal phase, electrical properties and H2 sensing properties of TiO2 nanostructures prepared on Ti foil, Si and SiO2/Si substrates were characterized. Initially, vertically oriented TiO2 nanotubes as the sensing material were obtained by anodizing Ti foil. The morphological properties of tubes could be tailored by varying the applied voltages of the anodization. The transparent oxide layer creates an interference color phenomena with white light illumination on the oxide surface. This coloration effect can be used to predict the morphological properties of the TiO2 nanostructures. The crystal phase transition from amorphous to anatase or rutile, or the mixture of anatase and rutile was observed with varying heat treatment temperatures. However, the H2 sensing properties of TiO2 nanotubes at room temperature were insufficient. H2 sensors using TiO2 nanostructures formed on Si and SiO2/Si substrates were demonstrated. In both cases, a Ti layer deposited on the substrates by a DC magnetron sputtering method was successfully anodized. A mesoporous TiO2 layer obtained on Si by anodization in an aqueous electrolyte at 5°C showed diode behavior, which was influenced by the work function difference of Pt metal electrodes and the oxide layer. The sensor enabled the detection of H2 (20-1000 ppm) at low operating temperatures (50–140°C) in ambient air. A Pd decorated tubular TiO2 layer was prepared on metal electrodes patterned SiO2/Si wafer by anodization in an organic electrolyte at 5°C. The sensor showed significantly enhanced H2 sensing properties, and detected hydrogen in the range of a few ppm with fast response/recovery time. The metal electrodes placed under the oxide layer also enhanced the mechanical tolerance of the sensor. The concept of TiO2 nanostructures on alternative substrates could be a prospect for microelectronic applications and mass production of gas sensors. The gas sensor properties can be further improved by modifying material morphologies and decorating it with catalytic materials.

Restaurering av vattenleder i Lappfjärds ås nedre lopp: Slutrapport : Resultat från den obligatoriska kontrollen av fiskbestånden och fisket

Staden Kristinestad fick tillstånd av miljötillståndsverket att restaurera Lappfjärds ås nedre lopp genom att muddra vattenlederna. Muddringarna inleddes vintern 2011–2012 och de fortsatte följande vinter. Under den första vintern muddrades 18 100 m3tfm och under den andra 25 200 m3tfm. I tillståndsbeslutet för projektet ålades tillståndshavaren kontrollera projektets konsekvenser för vattenkvaliteten, de skyddade Natura 2000-naturvärdena, fiskbestånden, fiskens lekområden och fisket på ett sätt som godkänns av tillsynsmyndigheterna. I den här slutrapporten presenteras alla resultat av observationerna av fiskbeståndet och fisket. Effekterna av genomförandet av projektet på havsöringens och vandringssikens vandringsbeteende följdes med hjälp av fiske med storryssja på höstarna och vårarna från hösten 2011 till hösten 2014. Flest öringar fångades med ryssja hösten 2013, medan flest sikar fångades hösten 2012. Endast en del av de vandrande öringarna simmade in i ryssjan. Hösten 2014 fångades tio öringar med ryssjan, samtidigt som nästan 70 laxfiskar, dvs. uppenbarligen öringar, vandrade upp i ån vid Vaki-fiskräknaren i Perus fors cirka 9 km uppströms. De vandringsrutter som öringen använder utreddes med hjälp av telemetri våren 2014, efter slutförandet av projektet. Av de fem öringar som utrustats med sändare vandrade fyra upp i ån. Tre av öringarna vandrade uppströms längs huvudleden och vandringsrutten för en av öringarna förblev oklar. Målet med kartläggningen av nejonögslarver var att före muddringsarbetena utreda om larvområden försvinner som en följd av muddringarna. Sommaren 2011 hittades nejonögslarver ovanför projektområdet samt i områdets övre och mittersta del. Förändringarna i fiskeförhållandena för nejonöga och fiskets effektivitet följdes med hjälp av fångstbokföring i samarbete med de regionala fiskarna som fiskar nejonöga med ryssja. Nejonögsfångsterna var små i synnerhet 2014. Rekreations- och fritidsfisket i undersökningsområdet utreddes genom att skicka en förfrågan till mark- och fastighetsägarna samt långvariga hyresgäster längs stränderna i muddringsområdet. De hushåll som besvarade förfrågan hade år 2011 fått sammanlagt cirka 3 200 kg fisk och år 2014 cirka 2 800 kg. Mest fångades gädda, mört, abborre, id och braxen. Dessa fiskar stod för 88 procent av totalfångstens massa båda åren.

NTM-centralen i Nyland : Strategi för åren 2016–2019

Närings-, trafik- och miljöcentralen i Nyland verkar I en miljö som är unik med finländska mått mätt. Vårt verksamhetsområde sträcker sig från landsbygden till landets enda metropolområde. I egenskap av aktör med brett arbetsfält tar vi hänsyn till särdragen i de olika områdena. Vi har ett nära samarbete med landskapsförbund, kommuner, ministerier, ämbetsverk, inrättningar, företag, föreningar och organisationer. Vi har som mål att skapa förutsättningar för ett bra liv genom att främja företagens livskraft och sysselsättningen, utveckla en säker och fungerande trafik samt värna om naturen och miljön. I vår strategi för åren 2016–2019 ligger fokus på människor och arbetsgemenskaper, företag och näringar samt miljö och naturresurser. Vi har satt upp tio strategiska huvudmål på lång sikt, som vi beskriver i denna broschyr. Vår främsta strävan är att vår region ska utvecklas på ett hållbart sätt, såväl ekonomiskt, socialt som ekologiskt.

Investigation of adsorption of dyes onto modified titanium dioxide

Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles with different sizes and crystalloid structures produced by the thermal method and doped with silver iodide (AgI), nitrogen (N), sulphur (S) and carbon (C) were applied as adsorbents. The adsorption of Methyl Violet (MV), Methylene Blue (MB), Methyl Orange (MO) and Orange II on the surface of these particles was studied. The photocatalytic activity of some particles for the destruction of MV and Orange II was evaluated under sunlight and visible light. The equilibrium adsorption data were fitted to the Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich and Temkin isotherms. The equilibrium data show that TiO2 particles with larger sizes and doped with AgI, N, S and C have the highest adsorption capacity for the dyes. The kinetic data followed the pseudo-first order and pseudo-second order models, while desorption data fitted the zero order, first order and second order models. The highest adsorption rate constant was observed for the TiO2 with the highest anatase phase percentage. Factors such as anatase crystalloid structure, particle size and doping with AgI affect the photocatalytic activity significantly. Increasing the rutile phase percentage also decreases the tendency to desorption for N-TiO2 and S-TiO2. Adsorption was not found to be important in the photocatalytic decomposition of MV in an investigation with differently sized AgI-TiO2 nanoparticles. Nevertheless C-TiO2 was found to have higher adsorption activity onto Orange II, as the adsorption role of carbon approached synchronicity with the oxidation role.