Development of electrochemically assisted planar waveguide optical sensors  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
46798
Type K
Principal investigator Kovács, Barna
Title in Hungarian Elektrokémiai úton modulált planáris optikai hullámvezető szenzorok fejlesztése
Title in English Development of electrochemically assisted planar waveguide optical sensors
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Chemistry and Physical Chemistry (University of Pécs)
Participants Csóka, Balázs
Nagy, Géza
Starting date 2004-01-01
Closing date 2007-06-30
Funding (in million HUF) 3.357
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
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 μM). 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.
Results in English
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 μM). 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.
Full text http://real.mtak.hu/1580/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Barna Kovács, Ákos Markovics, Géza Nagy: Ionic liquid as a potential matrix for optical ammonia sensor, in 8th Symposium on Instrumental Analysis, September 25-28, 2005, Graz, p.82, 2005
Ákos Markovics, Barna Kovács, Imre Sánta, Géza Nagy: Electrochemical preparation and characterization of nanoporous alumina films, in 8th Symposium on Instrumental Analysis, September 25-28, 2005, Graz, p.94, 2005
Szili Mónika, kovács Barna, Nagy Géza: Elektrokémiai úton leválasztott poliluminol rétegek vizsgálata, XI. Nemzetközi Vegyészkonferencia, Kolozsvár, 2005 November 11-13. in XI. Nemzetközi Vegyészkonferencia, (Szerk. Majdik K.), EMT ISBN 973-7840-07-0, p. 59-63., 2005
Mónika Szili, Géza Nagy, Ivan Kasik, Barna Kovács: Electrochemical deposition and characterization of polyluminol on ITO surface, i8th Symposium on Instrumental Analysis, September 25-28, 2005, Graz, p.115, 2005
Damir Tesanovic, Balázs Csóka, Barna Kovács, Géza Nagy: Determination of diffusion coefficients in gels used in biosensor development, 8th Symposium on Instrumental Analysis, September 25-28, 2005, Graz, p.119, 2005
Szili M., Nagy G., Kovács B.: Poliluminol réteg kialakítása és vizsgálata, Műszaki Kémiai Napok ’05, Veszprém, 2005. április 26-28., p.248, 2005
Markovics Á., Nagy G., Kovács B.: Alumínium oxidon kialakított reflexiós szenzor ammónia gázra, Műszaki Kémiai Napok ’05, Veszprém, 2005. április 26-28., p.310, 2005
Markovics Á., Nagy G., Kovács B.: Aluminium oxidon rétegen kialakított reflexiós szenzor ammónia gázra, MKE Vegyészkonferencia 2004,p 78., 2004
Tesanovic D., Csóka B., Kovács B., Nagy G.: Diffúziós együttható meghatározása és modellezése gélekben, MKE Vegyészkonferencia 2004,p 70., 2004
Kovács Barna, Tesanovic Damir, Csóka Balázs, Kiss László, Nagy Géza: A mérési elrendezés hatása a diffúziós együttható „time-of-flight” mérésére – modell számítások, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.108., 2007
Szaláncz Kozima, Nagy Géza, Kovács Barna: Ionfolyadék közegű optikai szén-dioxid szenzor készítése, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.165., 2007
Kovács Barna, Csóka Balázs, Nagy Lívia, Gyetvai Gergely, Nagy Géza: Pásztázó elektrokémiai mikroszkópia alkalmazása a diffúziós koefficiens meghatározására, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.99., 2007
Kiss László, Tesanovic Damir, Nagy Géza, Kovács Barna: Diffúziós együttható meghatározása különböző elektród elrendezésekkel, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.166, 2007
Markovics Ákos, Nagy Géza, Kovács Barna: Gyors válaszidejű optikai ammónia szenzor, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.168., 2007
Hajós Rebeka, Markovics Ákos, Papp Tamás, Kovács Barna: Optikai szenzor különösen kis oxigén koncentrációk mérésére, Centenáriumi Vegyészkonferencia 2007, ISBN 978-963-9319-68-4, p.167., 2007
Ivan Kasik, Jan Mrazek, Ondrej Podrazky, Miroslav Seidl, Petr Tobiska, Vlastimil Matejec,: Preparation and characterization of transducer layers for optoelectrochemical detection of chlorine in water, Proc. SPIE, 6585-38 V. 6 (p.1 of 8), 2006, 2007
I. Kasik, J. Mrazek, O. Podrazky, M. Seidl, P. Tobiska, V. Matejec,B. Kovacs, A. Markovics, M. Szili, K. Vlckova: Preparation and characterization of thin transducer layers sensitive to dissolved chlorine in water, Mater.Sci.Eng., C, 2007, doi:10.1016/j.msec.2007.10.028, 2007
Mónika Szili, Géza Nagy, Ivan Kasik and Barna Kovács: Electrochemical deposition and characterization of polyluminol on ITO for chlorine sensing, Microchim. Acta, 2008, submitted., 2008
I. Kasik, J. Mrazek, O. Podrazky, M. Seidl, J. Aubrecht, P. Tobiska, M. Pospisilova, V. Matejec,B. Kovacs, A. Markovics, M. Szili: Detection of Chlorine in Water, Europtrod IX. p.165, 2008
M. Szili, I. Kasik, V. Matejec,B. Kovacs: Polyluminol based sensor for the detection of chlorine in water, Europtrod IX. p.108, 2008
A. Markovics, G. Nagy, B. Kovacs: Reflection based sensor for gaseous ammonia, Europtrod IX. p.107, 2008
I. Kasik, J. Mrazek, O. Podrazky, M. Seidl, J. Aubrecht, P. Tobiska, M. Pospisilova, V. Matejec,B. Kovacs, A. Markovics, M. Szili: Detection of Chlorine in Water, Sensors and Actuators B, submitted, 2008
M. Szili, I. Kasik, V. Matejec,B. Kovacs: Polyluminol based sensor for the detection of chlorine in water, Sensors and Actuators B, submitted, 2008
A. Markovics, G. Nagy, B. Kovacs: Reflection based sensor for gaseous ammonia, Sensors and Actuators B, submitted, 2008



Back »