Technologia i badania warstw sensorowych dla czujników stężenia tlenu opartych na związkach rutenu

• Autorzy: Krupanek B. , Bogacz R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.05.36

Warianty tytułu

EN

Design and operation of the luminescence oxygen sensor based on the layers doped with ruthenium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje zasadę działania luminescencyjnego czujnika tlenu. Czujnik taki wykonany jest w oparciu o zastosowanie warstw sensorowych domieszkowanych rutenem. W zależności od użytych składników oraz innych parametrów warstwy sensorowej obserwuje się inne działanie czujnika. Artykuł przedstawia także wyniki pomiarów stężenia tlenu dla różnych warstw sensorowych, które będą bazą do wytworzenia luminescencyjnego czujnika tlenu przeznaczonego do stosowania w różnych środowiskach.

EN

The paper presents the design and operation of the luminescence oxygen sensor. Such a sensor is made based on the sensor layers doped with ruthenium. Depending on the used matrix and other parameters of the sensor layer another parameters of sensor were observed. The article presents results of measurements of the oxygen concentration for the various layers of designed sensor.

Słowa kluczowe

PL

luminescencja; fluorescencja; czujnik tlenu; ruten

EN

luminescence; fluorescence; ruthenium; oxygen sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 5
• Strony: 188--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krupanek B.

• Politechnika Śląska, Instytut Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. Akademicka 10, 44-100 Gliwice

autor

Bogacz R.

• Politechnika Śląska, Instytut Metrologii, Elektroniki i Automatyki, ul. Akademicka 10, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Krupanek B., Bogacz R., Badania warstw sensorowych czujnika tlenu opartych na związkach rutenu, Materiały XLVII Międzyuczelnianej Konferencji Metrologów, Łagów – Zielona Góra 2015, 35-38.
• [2] Krupanek B.: Badanie wpływu ośrodka gazowego na propagację fali w strukturze światłowodowej. Luminescencyjny czujnik tlenu oparty na związkach rutenu. Praca dypl., Politechnika Śląska, 2006.
• [3] Opilski Z., Maciak ., Krupanek B.: Badania nad technologią luminescencyjnych warstw sensorowych do pomiaru stężenia tlenu, Konferencja COE, 2006.
• [4] Chang-Yen D., Lvov Y., McShane M., Gale B.: Elecrtostatic self-assembly of a ruthenium-based oxygen sensitive dye using polyion-dye interpolyelectrolyte formation, Sensors and Actuators B, Vol.87, 2002.
• [5] Jackson C., Craig E., Measurement of dissolved oxygen with a luminescence-based oxygen quenching sensor, Lange, 2004.
• [6] Grist S., Chrostowski L., Cheung K.: Optical Oxygen Sensors for Applications in Microfluidic Cell Culture, Sensors, Vol. 10, 2010, 9286-9316.
• [7] Pustelny T., Zjawisko luminescencji i jego zastosowanie w sensorach światłowodowych, Elektronizacja, 4, 1996, 27-30.
• [8] Gillanders R.N., Tedford M.C., Crilly P.J., Bailey R.T., A composite thin film optical sensor for dissolved oxygen in contaminated aqueous environments, Anal. Chim. Acta, Vol.545, 2005, 189–194.
• [9] Choi M.M.F., Xiao D., Single standard calibration for an optical oxygen sensor based on luminescence quenching of a ruthenium complex, Anal. Chim. Acta, Vol.403, 2000, 57-65.
• [10] Hartmann P., Trettnak W., Effects of polymer matrices on calibration functions of luminescent oxygen sensors based on porphyrin – ketone complexes, Anal. Chem., Vol.68, 1996, 2615-2620.
• [11] Trettnak W., Kolle C., Dolezal C., Leary P.O., Binot R.A., Optical oxygen sensor instrumentation based on the detection of luminescence lifetime, Pergamon, Vol.22, No.10, 1998, 1465-1474.
• [12] Amao Y., Probes and Polymers for Optical Sensing of Oxygen, Mikrochim. Acta, Vol.143, 2003, 1-12.
• [13] McDonagh C., Kolle C., McEvoy A.K., Dowling D.L., Cafolla A.A., Cullen S.J., Mac Craith B.D., Phase fluorometric dissolved oxygen sensor, Sensors and Actuators B, Vol.74, 2001, 124-130.
• [14] Hartmann P., Leiner M.J.P., Lippitsch M.E., Response chracteristics of luminescent oxygen sensors, Sensors and Actuators B, Vol.29 (1995), 251.
• [15] Andrzejewski D., Klimant I., Podbielska H., Method for lifetimebased chemical sensing using the demodulation of the luminescence signal, Sensors and Actuators B, Vol.84, 2002, 160-166.
• [16] Topal S.Z., Ertekin K., Topkaya D., Alp S., Yenigul B., Emission based oxygen sensing approach with tris(2,20-bipyridyl)-ruthenium(II)chloride in green chemistry reagents:room temperature ionic liquids, Microchim Acta, Vol. 161, 2008, 209–216.
• [17] Quaranta M., Borisov S., Klimant I., Indicators for optical oxygen sensors, Bioanal Rev , Vol.4, 2012,115–157.
• [18] O’Neal D.P., Meledeo M. A., Davis J. R., Ibey B. L., Gant V. A., Pishko M. V., Coté G. L., Oxygen Sensor Based on the Fluorescence Quenchingof a Ruthenium Complex Immobilized in a Biocompatible Poly(Ethylene Glycol) Hydrogel, IEEE Sensors Journal, Vol. 4, No. 6, 2004, 728-734.
• [19] Xiong X., Xiao D., Choi M., Dissolved oxygen sensor based on fluorescence quenching of oxygen-sensitive ruthenium complex immobilized on silica–Ni–P composite coating, Sensors and Actuators B, Vol.117, 2006, 172–176.
• [20] Colvin A. E., Phillips T.E., Miragliotta J.A., Givens R. B., and Bargeron C. B., A Novel Solid-State Oxygen Sensor, Johns Hopkins apl technical digest, Vol.17, 1996, 377-385.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.