DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2009.3.115943

ТОНКІ ПЛІВКИ ТРЕТ-БУТИЛ КАЛІКСАРЕНІВ ЯК ЧУТЛИВІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ СЕНСОРІВ ДО ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

A. L. Kukla, A. A. Vakhula, I. V. Kruglenko, V. Yu. Khorouzhenko, I. A. Samoylova

Анотація


Досліджені адсорбційні характеристики тонких наноструктурованих плівок требутилкалікс[n]аренів (n=3, 4, 5, 6, 8) товщиною близько 200 нм до парів різноманітних органічних речовин. Вимірювання адсорбції каліксаренових шарів проведено двома способами — за допомогою мас-чутливого кварцового мікробалансу та шляхом інтерференційних колориметричних вимірювань. Визначено газочутливі, селективні та регенеративні параметри досліджених плівок як чутливих матеріалів для хімічних сенсорів. Показано, що для детектування хлорвмісних сполук найбільш чутливими є шари на основі каліксарену С[5]A. Проведено порівняльний аналіз відгуків кварцових кристалічних та оптичних сенсорних елементів для кожної із досліджених чутливих плівок.


Ключові слова


QCM сенсор; RGB-колориметрія; калікс[n]арени

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


A. K. Pavlou, A. P. F. Turner. Sniffing out the Truth: Clinical Diagnosis Using the Electronic Nose. //

Clin. Chem. Lab. Med., 2000, V. 38, p. 99–112.

M. Holmberg, F. Gustafsson, E. G. Hornsten, F. Winquist, L. E. Nilsson, L. Ljung, I. Lundstrom. Feature

extraction from sensor data on bacterial growth // Biotechnol. Tech. 1998, V. 12, p. 319–324.

L. Vergnais, F. Masson, M. C. Montel, J. L. Berdaguй, R. Talon, J. Agric. Evaluation of solid-phase microextraction for analysis of volatile metabolites produced by staphylococci // Food Chem. 1998, V. 46, p. 228–234.

S. Singh, E. L. Hines, J. W. Gardner, Fuzzy neural computing of coffee and tainted water data on electronic nose // Sens. Actuators, 1996, B30, p. 185– 190.

P. Hьbner et al. Quantitation of genetically modified organism in food // Nat. biotechnology, 1999, V. 17, p. 1137-1138.

A. Stephan, M. Bьcking, H. Steinhart. Novel analytical tools for food flavours // Food Res. Int. 2000, 33(3), p. 199–209.

C. D. Natale, M. Zude-Sasse, A. Macagnano, R. Paolesse, B. Herold, A. D’Amico. Outer product analysis of electronic nose and visible spectra: application to the measurement of peach fruit characteristics // Anal. Chim. Acta, 2002, V. 459, p. 107–117.

M. Minunni et al. Biosensor as a new analytical tool for detection of genetically modified organisms (GMOs) // J. Anal. Chem., 2001, V. 369, p. 589-593.

J. Giese, Emerging Food Quality Assessment Techniques // Food Technol. 2000, V. 54, p. 96–100.

R. D. Braatz. Advanced control of crystallization processes // Annual Reviews in Control 2002, 26, p. 2687-2699.

V. Anand, M. Kataria, V. Kukkar, V. Saharan and P. K. Choudhury. The latest trends in the tasterassessment of pharmaceuticals // Drug Discovery Today 2007, V. 12, N. 5/6, p. 257-265.

A. Ikeda, S. Shinkai. Novel Cavity design Using Calix[n]arene skeletons: toward molecular recognition

and maetal binding // Chem. Rev., 1997, V. 97, p. 1713-1734.

S. Roesler, R. Lucklum, R. Borngraeber, J. Hartmann, P. Hauptmann. Sensor system for the detection of organic pollutants in water by thickness shear mode resonators // Sens. Actuators, B48, 1998, p. 415.

J. W. Grate, G. C. Frye. Acoustic wave sensors, in: Baltes H., Goepel W., Hesse J. // Sensors Update, Chap. 2, 1996, Vol. 2, p. 37-83.

G. Harsanyi. Polymer films in sensor applications: a review of present uses and future possibilities // Sensor Review, 2000, V. 20, p. 98-106.

M. M. Conn, J. Rebek. Self-assembling capsules // Chem. Rev., 1997, V. 97, p. 1647-1668.

R. Caciuffo, G. Amoretti, C. Carlile, C. Ferrero, S. Geremia, B. Paci, M. Prager, F. Ugozzoli. Molecular

dynamics and tunnelling in supramolecular complexes // Physica, 1997, B234-236, p. 115-120.

R. Paolesse, C. Di Natale, V. Dall’Orto, A. Macagnano, A. Angelaccio, N. Motta, M. Sgarlata, J. Hurst,

I. Rezzano, M. Mascini, A. D’Amico. Porphyrin thin films coated quartz crystal microbalances prepared by electropolymerization technique // Thin Solid Films, 1999, V. 354, p. 245-250.

G. Harsanyi, M. Reczey, R. Dobay, I. Lepsenyi, Z. Illyefalvi-Vitez, J. Van den Steen, A. Vervaet, W. Reinert, J. Urbancik, A. Guljajev, Cs. Visy, Gy. Inzelt, I. Barsony. Combining inorganic and organic gas sensors

elements: a new approach for multi-component sensing // Sensor Review, 1999, V. 19, p. 128-135.

C. Wang, F. Chen, X. He, S. Kang, C. You, Yu. Liu. Cyclodextrin derivative-coated quartz crystal microbalances for alcohol sensing and application as methanol sensors // The Analyst, 2001, V. 126, N10, p. 1716-1721.

I. A. Koshets, Z. I. Kazantseva, Yu. M. Shirshov, S. A. Cherenok, V. I. Kalchenko. Calixarene films as

sensitive coatings for QCM-based gas sensors, Sensors and Actuators, 2005, B106, p. 177-181.

I. V. Kruglenko, B. A. Snopok, Y. M. Shirshov, E. F. Venger. Digital aroma technology for chemical

sensing: temporal chemical images of complex mixtures // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 2000, V. 3, N4, p. 529-541.

R. V. Khristosenko, V. Yu. Khorouzhenko, E. V. Kostyukevich, I. A. Samoylova, A. S. Samoylov,

Yu. M. Shirshov. Changes in R, G, B components for interferentially colored films of calixarens as response for adsorption of volatile organic compositions // Article of inter-universities scientific conference PHOTOELECTRONICS, Odesa, Mechnikov National University, N14, 2005, р. 26–29.

G. Sauerbrey. Use of quartz vibrator from weight thin film on a microbalance // Z. Phys., 1959, V. 155, p. 206.

C. D. Stockbridge. Effects of Gas Pressure on Quartz Crystal Microbalances // Vacuum Microbalance Techniques, 1966, V. 5, p. 193.

R. V. Khristosenko, V. Yu. Khorouzhenko, E. V. Kostyukevich, I. A. Samoylova, A. S. Samoylov, Yu. M. Shirshov. Analysis of thin films color change as basis for creation of interference gas sensors // Optoelectronics and semiconductor engineering, Кyiv, Naukova dumka, 2005, V. 40, p. 172–178.

Yu. M. Shirshov, V. Y. Khorouzhenko, E. V. Kostyukevych, R. V. Khristosenko, etc. Analysis of some alcohol molecules based on the change of RGB components of interferentially colored calixarene films //

Sensors and Actuators, 2007, B122, p. 427-436.

А. А. Vahula, V. Yu. Khorouzhenko, A. L. Kukla, I. A. Samoylova. Utilization of calixarene thin films as sensitive layers for interference gas sensor // Optoelectronics and semiconductor engineering, Кyiv, Naukova dumka, 2007, V. 42, p. 89-95.

Colorimetric detector for analysis of components of gas and liquid mixtures / V. Yu. Khorouzhenko,

А. А. Vahula, E. V. Kostyukevich, A. L. Kukla, I. A. Samoylova, R. V. Khristosenko // Ukrainian patent N 84899. publ. 10. 12. 2008, Rel. N23.

P. C. Jurs, G. A. Bakken and H. E. McClelland. Computational Methods for the Analysis of Chemical Sensor Array Data from Volatile Analytes // Chemical Review, 2000, V. 100, p. 2649–2678.

Yu. M. Shirshov, S. A. Zynio, E. P. Matsas, G. V. Beketov, A. V. Prokhorovich and E. F. Venger. Optical parameters of thin calixarene films and their response to benzene, toluene and chloroform adsorption // Supramolecular Science, 1997, Vol. 4, No. 3-4, p. 491- 494.

Yu. Shirshov, G. Beketov, O. Rengevich, R. Lamartine, A. Coleman, C. Bureau. Influence of solvent

molecules adsorption on thin calixarene films thickness and refractive index measured by surface plasmon resonance // Functional Materials, 1999, V. 6, No. 3, p. 589-593.

А. А. Vahula, A. L. Kukla, V. Yu. Khorouzhenko, I. A. Samoylova. Optimization of thin films optical parameters for colorimetric analysis of gaseous medium // Optoelectronics and semiconductor engineering, Кyiv, Naukova dumka, 2008, V. 43, p. 58-66.




Copyright (c) 2009 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

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