Elektrokémiai úton modulált planáris optikai hullámvezető szenzorok fejlesztése = Development of electrochemically assisted planar waveguide optical sensors

Kovács, Barna and Csóka, Balázs and Nagy, Géza (2008) Elektrokémiai úton modulált planáris optikai hullámvezető szenzorok fejlesztése = Development of electrochemically assisted planar waveguide optical sensors. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 46798_ZJ1.pdf Download (1MB)

Abstract

Munkánkban elektrokémiai módszereket alkalmaztunk optikai szenzorok készítésében. Elektrokémiai polimerizációval különböző monomereket felhasználva optikai szenzor rétegeket alakítottunk ki planáris indium-ónoxid (ITO) felületen vízben oldott klór mérésére. Részletesen vizsgáltuk poliluminol (PL) esetéban az leválasztási eljárások hatását a kemilumineszcenciás jelre, a kemilumineszcenciás meghatározások optimális körülményeit. A PL réteg alkalmas vízben oldott klór mérésére közvetlenül is, de hidrogén-peroxid jelenlétében a reakció közel százszor érzékenyebb (kimut. hat: 0.1 mikroM). Immobilizált tormaperoxidáz enzimmel hidrogén peroxid mérésére alkalmas bioszenzort készítettünk. Elektrokémiai és kémiai úton regenerálható optikai szenzort készítettünk rézion és klór detektálására ITO felületen. A meghatározandó anyaggal történt színreakció után az ITO felületet megfelelő potenciállal polarizáltuk, aminek következtében a szenzor visszatért eredeti állapotába és újabb mérésre vált alkalmassá. A polimerekben és gélekben érvényes diffúziós együtthatók meghatározására mikroelektródokkal méréseket és modellszámításokat végeztünk. Megállapítottuk, hogy a szférikus diffúziót zavaró tárgyak a mérési eredményeket megváltoztatják. Planáris elrendezésű cellát javasoltunk a mérési hibák kiküszöbölésére. Anódos oxidációval porózus mátrixot alakítottunk ki optikai ammónia szenzorhoz és megvizsgáltuk az oxidáció módjának a szenzorok analitikai tulajdonságaira gyakorolt hatását. | Electrochemical methods were used for the preparation of optical chemical sensors. Optical sensing layers were made of different monomers that were electropolymerized onto planar ITO for the determination of dissolved chlorine. The effect of the deposition method of polyluminol on the CL sign and the optimal conditions of the CL determinations were investigated in details. The PL layer was capable for direct measurement of dissolved chlorine, however a 100 fold increase was found in the presence of hydrogen peroxide (DL 0.1 microM). A biosensor for hydrogen peroxide was developed by using immobilized HRP enzyme. Planar optical sensors using electrochemical and chemical regeneration were prepared for Cu ion and for dissolved chlorine on ITO. After the color change - caused by the analyte ? was completed, the ITO was polarized with proper potential resulting in the reversing of the sensing membrane to its original state. Model calculations and experiments were performed by using microelectrodes for the determination of the diffusion coefficient in polymer and gel. It was found that an object in the space that disturbs the spheric distribution of the diffusing substance has influence on the measured data. A planar electrode array was suggested to avoid the error of determinations. Porous oxide layers were prepared by anodizing aluminum for a substrate for optical ammonia sensor. The effect of the oxidation conditions on the analytical parameters of the sensors were investigated.

Actions (login required)

Edit Item