Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Elektrody modyfikowane warstwami kompozytowymi na bazie poli(3,4-etylenodioksytiofenu) (PEDOT) i polianiliny (PANI) do zastosowań w bioelektroanalizie

Krzyczmonik P., Socha E.

Chemik

|

2013

|

Vol. 67, nr 9

801--810

PL

Artykuł stanowi przegląd i charakterystykę kompozytowych materiałów elektrodowych zbudowanych na bazie polianiliny i PEDOT. Przedstawiono własności opisywanych polimerów przewodzących, oraz różne rodzaje materiałów kompozytowych otrzymywanych z ich użyciem. Opisano możliwości stosowania takich materiałów do modyfikowania elektrod stosowanych w bioelektroanalizie jako sensory chemiczne. Przedstawiono również zastosowanie warstw kompozytowych do unieruchamiania enzymów i tworzenia biosensorów. Omówiono trzy podstawowe rodzaje biosensorów z unieruchomioną oksydazą glukozową. Przedstawiono też możliwości stosowania warstw polimerów i kompozytów do budowy elektrod mikostrukturalnych do zastosowań w bioelektroanalizie.

EN

This paper provides an overview and characterization of composite electrode materials built on the basis of polyaniline and PEDOT. Properties of described conducting polymers and various types of composite materials obtained from them have been presented. Also the applicability of these materials to modify electrodes used in bioelectroanalysis as chemical sensors Has been described as well as the composite layers for enzymes immmobilization and biosensors production. Three basic types of biosensors with immobilized glucose oxidase have been discussed. Moreover the possibility to employ polymers and composites layers to construct microstructural electrodes for bioelectroanalysis have been described.

2

Miniaturowe sensory chemiczne z wykorzystaniem tranzystorów polowych i światłowodów

Wróblewski W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2001

|

z. 68

3-92

PL

W rozprawie przedstawiono wybrane zagadnienia dotyczące projektowania jonoczułych warstw receptorowych dwóch klas miniaturowych sensorów: chemicznie modyfikowanych tranzystorów polowych (CHEMFETów) oraz światłowodowych czujników chemicznych. Przeprowadzone badania umożliwiły sformułowanie ogólnych zasad w opracowywaniu jonoselektywnych membran CHEMFETów. Wskazano na zależność między strukturą cząsteczki wybranej klasy jonoforów a jonową selektywnością i trwałością membran pohmerycznych zawierających te Ugandy. Potwierdzono i zinterpretowano wpływ obecności dodatków jonowych na parametry pracy membran czujnikowych. Porównano przydatność kilku pohmerycznych matryc membranowych stosowanych w jonoczułych warstwach receptorowych. Sformułowane wnioski zostały wykorzystane w opracowaniu CHEMFETów czułych na wybrane jony. Na podstawie wyników prac badawczych opracowano również kilka metod immobilizacji reagentów w warstwach receptorowych światłowodowych czujników chemicznych. Zaproponowano wykorzystanie pohmerycznych folii mikrofiltracyjnych jako matryc warstw receptorowych, w których immobilizowano fizycznie i fizykochemicznie wskaźniki pH, kompleksometryczne i redoksometryczne. Opracowano i zoptymalizowano metodę trwałej immobilizacji niemodyfiko-wanych wskaźników w objętości membrany polimerycznej. Skuteczność nowych technik immobilizacji potwierdzono w konstrukcji przykładowych światłowodowych sensorów chemicznych. Miniaturowe sensory chemiczne, opracowane w oparciu o wykazane zależności, testowano w przepływowym układzie pomiarowym z wykorzystaniem specjalistycznej celki, umożliwiającej jednoczesny pomiar sygnału sensorów optycznych i elektrochemicznych. Otrzymane rezultaty, zweryfikowane niezależnymi technikami instrumentalnymi, potwierdziły poprawność działania oraz przydatność tych sensorów w wieloparametrowej analizie przepływowej.

EN

The thesis presents the general principles in designing ion-sensitive layers of two types of miniaturized sensors: chemically modified field-effect transistors (CHEMFETs) and fiber optic chemical sensors (FOCS). The results of the performed investigations lead to general conclusions concerning the design of ion-selective membranes of CHEMFETs. The relationships between the structure of selected ionophores (uranyl salophenes derivatives) and the selectivity/durability of membranes containing these ligands were evaluated. The influence of the presence of lipophilic ionic additives on membrane performance was proved and explained. The usefulness of several kinds of polymer as a membrane matrix was compared. The established relationships were applied successfully in the construction of CHEMFETs sensitive towards some anions and cations (H2P04-, F-, N02-, N03- and Na+ K+ NH4-). Several methods of reagent immobilization in chemically sensitive layers of fiber optic chemical sensors were developed. The application of the microfiltration membranes (PET, PTFE, cellulose) as a polymer matrix for the physical or chemical immobilization of the indicators was proposed. An immobilization technique of unmodified spectrophotometric dyes in the bulk of polymer membranes was designed and optimized. The efficiency of the new immobilization procedures was confirmed in the preparation of different FOCSs. The chemical microsensors, designed on the basis of the above principles, were tested in the flow set-up by means of a specialized flow-through cell, simultaneously measuring the signal of electrochemical and optic sensors. The results obtained, verified by independent analytical methods, proved the usefulness of the designed microdevices in multiparameter flow analysis.

3

Chemical sensors: technology and methodology

Dybko A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2001

|

z. 69

3-91

EN

This dissertation deals with three types of chemical sensor: ion-selective electrodes, ion-sensitive field effect transistors, and fibre optic chemical sensors. The sensors were designed for the environmental monitoring of ionic species in aqueous samples. The overall objective of this work was the optimisation of both the technology of the sensor fabrication and the whole measuring system. The work was performed independently in various aspects: a) the technology of sensor preparation b) a versatile head for sensor mounting c) the enhancement of sensor performance d) automated systems for testing sensors e) algorithms and software for measuring systems management. This interdisciplinary work required the utilisation of analytical chemistry, material science, the hydrodynamics of fluids, electronics, computer science etc. As a result several original constructions of chemical sensors and techniques for the preparation of chemical interfaces were developed and patented. The designed versatile sensor head, thanks to its modular construction, is capable of having various types of chemical sensor mounted (potentiometric, optical etc.). Assembled multi-channel measuring systems, based on the signal conditioning units designed by the author, are fully automated. This allows for the testing of many sensors without the operator's attendance. Measuring performances of the sensors such as: calibration curve, selectivity, response time, repeatability, temperature dependence etc. can be determined with the help of the systems. Special algorithms and software working in the Windows system were also developed.

PL

W pracy opisano wyniki badań trzech typów czujników chemicznych: elektrod jonoselektywnych, jonoczułych tranzystorów polowych oraz światłowodowych czujników chemicznych. Czujniki projektowano do pomiaru stężenia wybranych jonów w mediach wodnych do zastosowań w ochronie środowiska. Celem pracy była optymalizacja parametrów metrologicznych czujników chemicznych, konstrukcja zautomatyzowanych stanowisk pomiarowych oraz opracowanie metod badawczych pozwalających ocenić przydatność zaprojektowanych czujników do monitorowania stanu środowiska naturalnego. Prace prowadzone były równolegle na kilku płaszczyznach: - technologia wytworzenia czujnika - uniwersalna głowica do montowania różnych typów czujników - optymalizacja własności pomiarowych - projekt i budowa zautomatyzowanych stanowisk pomiarowych do testowania czujników chemicznych - opracowanie algorytmów oraz programów komputerowych nadzorujących pracę systemów.Interdyscyplinarny charakter prowadzonych prac wymagał wykorzystania wiedzy z zakresu chemii analitycznej, inżynierii materiałowej, hydrodynamiki płynów, elektroniki, informatyki. Prowadzone prace konstrukcyjne i technologiczne zakończyły się zgłoszeniem kilku patentów dotyczących nowych typów czujników oraz metod wytwarzania warstw interfejsów chemicznych. Skonstruowana głowica przepływowa umożliwia prowadzenie badań czujników chemicznych różnego typu (potencjometry cznych, optycznych i innych), dzięki swej modułowej konstrukcji. Zbudowane wielokanałowe stanowiska pomiarowe, z wykorzystaniem własnych rozwiązań układów kondycjonujących sygnały pochodzące z czujników, są całkowicie zautomatyzowane. Umożliwia to testowanie dużej ilości czujników bez konieczności ingerencji użytkownika. Systemy umożliwiają wyznaczenie podstawowych parametrów metrologicznych czujników takich jak: krzywa kalibracji, selektywność, czas reakcji, powtarzalność sygnału, zależności temperaturowe itd. Dla potrzeb tych systemów opracowano specjalne algorytmy i według nich wykonano odpowiednie oprogramowanie pracujące w środowisku Windows.