ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕНСОРА НА ОСНОВІ ПОЛІАНІЛІНУ В СТЕХІОМЕТРІЇ (1 ↔ 4)

A. K. Vidybida, A. S. Usenko, A. L. Kukla, A. S. Pavluchenko, O. Yu. Posudievsky, V. D. Pokhodenko

Анотація


Розроблено модель взаємодії аналіту з хеморезистивним сенсором, згідно якої рецепторна молекула здатна проводити струм після приєднання до неї чотирьох молекул аналіту. Враховано процес проникнення аналіту в об’єм сенсора, а також характерне для використаної експериментальної конфігурації не миттєве заповнення камери, у якій знаходиться сенсор. Виведено систему нелінійних диференціальних рівнянь, яка описує кінетику процесів у досліджуваній системі аналіт–хемосенсор. Використовуючи запропоновану теоретичну модель і експериментальні дані для системи ацетон–хемосенсор на основі поліаніліну, знайдено значення для невідомих раніше структурно-функціональних характеристик хемосенсора (повна кількість рецепторів у полімері, струм через один провідний рецептор, константи швидкостей реакцій адсорбції й десорбції молекул ацетону з рецепторними молекулами, константи швидкості обміну ацетоном між полімером і зовнішнім простором). Розроблена теоретична модель задовільно відтворює експериментальну кінетичну криву струму через сенсор в тій її частині, для якої є надійні експериментальні дані.

Ключові слова


аналіт; хеморезистивний сенсор; поліанілін; константи швидкостей реакцій; кінетика

Повний текст:

PDF

Посилання


Djuriæ Z., Jakšiæ O. and Randjeloviæ D. Adsorption-desorption noise in micromechanical resonant structures // Sensors and Actuators A. — 2002. — Vol. 96. — P. 244–251.

Yong Y.K. and Vig J.R. Resonator surface contamination — a cause of frequency fluctuations? // IEEE Trans. UFFC. — 1989. — Vol. 36. — P. 452– 458.

Vig J.R. and Kim Y. Noise in microelectromechanical system resonators // IEEE Trans. UFFC. — 1999. — Vol. 40. — P. 1558–1565.

Vidybida A.K. Adsorption-desorption noise can be used for improving selectivity // Sensors and Actuators A. — 2003. — Vol. 107. — P. 233–237.

Кукла А.Л., Посудиевский О.Ю., Конощук Н В., Павлюченко А.С., Ширшов Ю.И., Походенко В Д. Сенсорный массив на основе плёнок электропроводящих полимеров для систем химического распознавания // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. — 2002. — Т. 37. — С. 173–179.

Vidybida A.K., Usenko A.S., Kukla A.L., Pavluchenko A.S., Posudievsky O.Yu., Pokhodenko V.D. Structural characteristics of gas sensor based on conducting polymer // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials. — 2005. — Vol. 7. — P. 2815– 2822.

James F. MINUIT — Function Minimization and Error Analysis. — Geneva: CERN Program Library, 1998.

Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. — М.: Высшая школа, 1984. — 464 с.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2006.4.112919

Copyright (c) 2006 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)