сенсор на основе

Рис. 7.7-13. Пьезоэлектрический сенсор на основе кварцевого резонатора.

Отклик потенциометрических сенсоров на основе твердых электролитов составляет доли секунды, у них простая конструкция, и сигнал легко перевести в цифровую форму для передачи на компьютер. Такие сенсоры широко используются в системах контроля автомобильных двигателей для того, чтобы поддерживать соотношение воздух/топливо на оптимальном уровне, позволяющем свести к минимуму содержание оксидов азота в выхлопных газах и снизить потребление горючего. [c.558]

Методами электрофизических измерений, ИКС ФП, РФЭС, масс-спектрометрии и термогравиметрии показано, что чувствительность и обратимость микро-сенсоров на основе этих соединений к указанным газам, связана с протеканием на поверхности газочувствительного слоя каталитической реакции окисления хемосорбированных газов сорбированным на поверхности активных центров кислородом. [c.104]

Среди них наиболее широко применяются кондуктометрические полупроводниковые сенсоры на основе оксидов переходных металлов. Принцип действия полупроводниковых сенсоров оксидного типа основан на изменении состояния поверхностной структуры полупроводника вследствие адсорбции газа на его поверхности. Электроны адсорбированных молекул газа взаимодействуют с электронами и дырками в кристаллической решетке, что приводит к изменению поверхностного заряда. При этом общее число поверхностных состояний, которые вносят вклад в формирование поверхностного заряда, зависит от состава и парциального давления компонентов газовой среды, окружающей полупроводник. Изменение поверхностного заряда вызывает изменение сопротивления полупроводника, которое легко измерить. [c.559]

Рис. 17.2. Принципиальная схема газового сенсора на основе твердого электролита

Газовые сенсоры на основе твердых электролитов схематически можно представить в виде концентрационного элемента [c.556]

Учитывая состояние развития электрохимии твердых тел и прогресс, достигнутый в микроэлектронике, можно утверждать, что сенсорам на основе твердых электролитов принадлежит будущее. Развитие технологии тонких пленок позволило разработать твердотельные сенсоры, в которых используется слой твердого электролита толщиной 500 нм. При этом удалось добиться снижения рабочей температуры до 300 °С и ниже. Однако трудности изготовления бездефектных оксидных слоев тормозят промышленную разработку таких сенсоров. Несомненно, что совершенствование сенсоров этого типа позволит улучшить воспроизводимость их характеристик и снизить себестоимость. [c.558]

Сенсоры на поверхностных акустических волнах Изменение оптических свойств Сенсоры на основе [c.496]

Рис. 7.7-2. Биокаталитический мембранный сенсор на основе ИСЭ на Защитная/ Иммобилизованный ионы аммония и с иммобилизованным

Сенсоры на основе проводимости [c.504]

Рис. 7.7-6. Газовый сенсор на основе алюминиевой подложки, покрытой полупроводником.

Простота устройства сенсоров на основе проводимости обеспечила широкий диапазон промышленных и бытовых их применений для обнаружения и определения Нг, РНз, КНз, ЗОг, СО, СН4, О2 и других газов. [c.505]

Развитие оптических сенсоров стало возможным с появлением оптических волокон для видимого диапазона. Недавние достижения связаны с расширением спектрального диапазона, включающего волоконно-оптические сенсоры в УФ-, ближнем и среднем ИК-диапазонах. Помимо волоконно-оптических сенсоров представляют интерес также сенсоры на основе планарной оптики. [c.505]

В электрохимических безреагентных сенсорах на основе НАД-зависимых дегидрогеназ важной проблемой является регенерация кофермента и предотвращение его потерь в ходе анализа. Для этого используется НАД, ковалентно связанный с декстраном. НАД-декстран, к тому же, отличается повышенной стабильностью. Такие сенсоры позволяют определять 0,1 1 ммоль/л глутамата, пирувата, до 4 ммоль/л лактата. [c.93]

Как уже упоминалось, главная область применения ПКМ — сенсоры. Первое сообщение об использовании ПКМ в качестве сенсора сделано в 1964 г. в работе [160 . Авторы разработали и организовали выпуск ПКМ-детекторов, способных определять содержание воды и паров ксилола в воздухе на уровне 0,1 и 1 часть на миллион соответственно. В последующие годы это направление интенсивно развивалось, и было выполнено значительное количество работ по применению ПКМ для определения паров органических соединений в воздухе [151, 152]. В большинстве случаев в качестве сорбирующего покрытия используются различные полимерные пленки, наносимые на ПКМ [151,152]. В работе [148[ описано получение пленочных кремнеземных покрытий с развитой пористой структурой и высокой удельной поверхностью. Такие покрытия можно химически модифицировать кремнийорганическими соединениями, что позволяет, в принципе, регулировать адсорбционные свойства ПКМ, т.е. управлять избирательностью сенсоров. Главное достоинство сенсоров на основе ПКМ состоит в высокой чувствительности определения, которая находится на уровне нескольких частей на миллион, а в ряде случаев достигает нескольких частей на миллиард [155[. [c.324]

Главное достоинство сенсоров на основе ПКМ состоит в высокой чувствительности определения, которая находится на уровне несколько частей на миллион, а в ряде случаев достигает нескольких частей на биллион [155]. Характеристики выпускаемой аппаратуры ПКМ приведены в табл. 6.6. [c.326]

Спектрофотометрия суспензий сорбентов. В данном аналитическом методе используется свойство микрочастиц ХМК с закрепленными комплексами металлов образовывать прозрачные суспензии в глицерине и водно-спиртовых растворах. В этом случае кювета спектрофотометра, заполненная такой суспензией, применяется для измерения оптической плотности как в обычной спектрофотометрии окрашенных соединений. Данный подход нередко используется в оптических сенсорах на основе ХМК. [c.467]

Из множества субстратов, определяемых с помощью кислородных оксидоредуктаз, отметим глюкозу, лактат, пируват, галактозу, спирт, холестерин, глицерин, гипоксантин, ксантин, оксалат и фруктозу. Следует упомянуть остроумное использование ферроцена в качестве медиатора переноса электрона в сенсоре на основе оксидазы при определении глюкозы [2] (см. также гл. 15 и 16). [c.16]

Сенсоры на основе микроорганизмов [c.20]

Таблица 2.2. Характеристики сенсоров на основе микроорганизмов

Разработка этого первого сенсора на основе ткани печени быка открыла путь к созданию тканевых биосенсоров. [c.34]

В табл. 3.2 и 3.3 обобщены наиболее важные характеристики глутаминовых сенсоров на основе разных биокаталитических материалов. Все приведенные в этих таблицах данные получены в оптимальных для каждого сенсора условиях. Из табл. 3.2 видно, что относительные чувствительности, области линейности градуировочных графиков, пределы обнаружения и времена отклика у всех сенсоров сходны, хотя ферментный сенсор показывает плохую воспроизводимость. Следовательно, исходя только из аналитических характеристик, нельзя обоснованно выбрать какой-либо тип биокатализатора и предпочесть его другим. Необходимо принимать во внимание срок службы сенсора. Сенсор с чистым ферментом служит слишком мало, чтобы использовать его на практике. Митохондриальный, бактериальный и тканевый сенсоры значительно более долговечны, поскольку в них фермент находится в естественном окружении. [c.38]

По сравнению с аналогичным сенсором на основе чистого фермента рассматриваемый тканевый сенсор менее чувствителен к изменениям pH и температуры. Более того, система на основе ткани имеет значительно больший срок службы, возможно, благодаря стабилизирующему действию тканевой матрицы. [c.48]

Как видно из табл. 3.7, основные характеристики мочевинного сенсора на основе бобовой муки лучше, чем у сенсора на основе выделенного фермента. Более того. [c.49]

Как и можно было ожидать для сенсора, в котором используется эффект ингибирования ферментативной реакции, недостатком смешанного сенсора на основе картофельной ткани является мешающее влияние различных ингибиторов кислой фосфатазы, Из них следует упомянуть такие соединения, как нитраты, бораты, молибдаты и органические фосфаты. Глюкоза и глюкозо-6-фосфат также могут создавать помехи, поскольку в их присутствии может меняться скорость выделения кислорода. Однако при соответствующей подготовке проб концентрацию как фосфат-, так и фторид-ионов можно определить довольно точно. [c.51]

Выше в качестве примера мы использовали фермент из прокариотического организма. Описанная методика, однако, имеет особое значение для сенсоров на основе ферментов из высших животных и растений. Производство таких ферментов часто является дорогостоящим, поскольку их концентрация в клетках мала и, кроме того, выращивание клеток высших организмов в лабораторных культурах-процесс довольно медленный и связан со значительными техническими трудностями. [c.97]

Из-за множества биокаталитических процессов, протекающих в клетках, избирательности действия сенсоров на основе цельных клеток ткани следует уделять особое внимание. Изучение избирательности биосенсора на основе ткани почки свиньи показало его пригодность для определения глутамина в сложных биологических объектах. Специально изучалось влияние большого числа соединений (мочевина, Ь-аланин, Ь-аргинин, Ь-гистидин, Ь-валин, Ь-серин, Ь-глутаминат, Ь-аспарагин, Ь-аспартат, О-аланин, О-аспартат, глицин и креатинин), которые могли бы создавать помехи работе сенсора, но оказалось, что они не дают заметного сигнала. Как известно, в клетках почки свиньи велика концентрация О-аминокислотной оксидазы [16], поэтому проверяли также отклик сенсора на различные О-аминокислоты. В присутствии кислорода и воды этот фермент катализирует окислительное деаминиро-вание нескольких О-аминокислот. Однако в специфических условиях работы глутаминовый биосенсор не обнаруживал чувствительности к проверяемым О-аминокислотам. То, что побочные биокаталитические процессы не влияют на сигнал биосенсора, по всей вероятности, обусловлено отсутствием флавинадениндинуклеотида в буферной системе [23]. [c.37]

Примеры ферментных сенсоров на основе ионоселективных лектродов [c.125]

Проводники М] и М2 изготавливают из платины, иногда из серебра, путем вакуумного или катодного напыления. В сенсорах для определения галогенов применяют графит, стеклоуглерод или диоксид рутения КиОг. Форма и размеры сенсоров весьма различны и зависят от природы твердых электролитов. В табл. 17.1 приведены основные характеристики потенциометрических сенсоров на основе твердых электролитов. [c.557]

Возможна микроэлектронная интеграция сенсора и обработки сигнала, если потенциометрический сенсор основан на полевом транзисторе (ПТ). Такая микросхема может быть химически чувствительной (ХимПТ) или специфично ион-селективной (ИСПТ). Бергвельд разработал сенсоры на основе металлок-сидных ПТ (МОПТ). [c.500]

Рис. 7.7-14. Газовый сенсор на основе поверхностных акустических волн (ПАВ), например, для определения паров стирола на уровне 5 млн с Р1СЬ(этилен)(пиридин) в качестве селективного покрытия.

Пунгор и Ха.ллош-Рокосиньи [14] создали в 1961 г, 1ювый тип электрохимического датчика состава — сенсора на основе осаж.тенной соли, распределенной в химически инертном материале. [c.7]

Основные тенденции развития сенсоров состоят в дальнейшей миниатюризации и снижении стоимости этих устройств за счет применения современных эффективных технологий, в создании интегральных и интеллектуальных сенсоров, в разработке совместных с микроэлектроникой технологий, в выпуске сенсоров с са-мокалибровкой и в создании микромультисенсоров, в повышении чувствительности и селективности устройств. Недостатки сенсоров на основе полевых транзисторов, связанные с невысокой надежностью их в работе вследствие низкой защищенности затвора от воздействия окружающей среды и малой прочностью закрепления чувствительного слоя, стимулируют дальнейшие исследования в области химического модифицирования неорганических материалов. [c.474]

Какими преимуществами перед пластифицированными полимерными мембранами обладают чувствительные элементы химических сенсоров на основе органически модифицированных кремнеземов (ормосилы) [c.527]

В первой части (8 глав) обсуждаются биологические компоненты и принципы построения на их основе различных биосенсорных систем. Наряду с классическим ферментным электродом описаны также сенсоры на основе органелл, целых микроорганизмов, растительных и животных тканей. Значительный интерес представляют главы, посвященные способам иммобилизации биокомпонентов в сенсорах и перспективным исследованиям, нацеленным на улучшение свойств биокомпонентов (прежде всего ферментов) методами генной и белковой инженерии. [c.7]

Во второй, самой большой, части книги (19 глав) детально рассматриваются электрохимические биосенсоры. Первые две главы отведены потенциометрическим сенсорам на основе ионоселективных и редокс-электродов. Следующие 13 глав посвящены наиболее разработанным амперометрическим биосенсорам-принципам их действия, теории, методам исследования, конструированию, практической реализации и применению. Детально описаны различные глюкозные сенсоры, работающие как in vitro, так и in vivo. [c.7]

Аналитические характеристики пируватных сенсоров на основе ткани кукурузного зерна и выделенного фермента приведены в табл. 3.6. Использование кукурузного зерна в качестве биокатализатора улучшает такие параметры сенсора, как наклон и диапазон линейности градуировочной кривой, а также предел обнаружения. С другой стороны, ферментная система имес меньшее время отклика. Для уменьшения времени отклика тканевого электрода была предпринята попытка фракционировать зерна, с тем чтобы иммобилизовать только их активные компоненты. К сожалению, эта попытка оказалась неудачной, поскольку фермент равномерно распределен по большей части зерна. [c.49]

Для определения L-тирозина в биологических жидкостях опробован [25] сенсор на основе СОг-электрода, покрытого тирозиндекарбоксилазой. Электродная функция этого сенсора линейна в диапазоне концентраций 2,5 М, а его время [c.127]

В последнее десятилетие наблюдается огромный интерес к разработке дешевых надежных биосенсоров как клинического, так и промышленного пазпачепия. Один из способов достижения этой цели заключается в объединении биологического катализатора с электрохимическим датчиком, в результате чего получается устройство, одновременно специфичное и простое в обращении. Кроме того, сенсоры на основе электрохимических датчиков обеспечивают наиболее прямой способ преобразования концентрации анализируемого вещества в электрический сигнал, и их легко подключить к следящим и контролирующим электрическим схемам [48]. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология