• 제목/요약/키워드: Ion sensor

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Solid Electrochemical Method of Measuring Hydrogen Concentration with O2-/H+ Hetero-Ionic Junction

  • Chongook Park
    • 센서학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.63-69
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    • 2024
  • A novel method for measuring hydrogen concentration is introduced, along with its working principle and a novel detection algorithm. This configuration requires no additional reference compartment for potentiometric electrochemical measurements; therefore, it is the most suitable for measuring dissolved hydrogen in the liquid phase. The sensor's electromotive force saturates at a certain point, depending on the hydrogen concentration during the heating process of the sensor operation. This dynamic temperature scanning method provides higher sensitivity than the constant temperature measurement method.

전계방출 및 근접 광센서 응용을 위한 서브 마이크론 aperture의 제작 (Microfabrication of submicron-size hole for potential held emission and near field optical sensor applications)

  • Lee, J.W.;Park, S.S.;Kim, J.W.;M.Y. Jung;Kim, D.W.
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.99-101
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    • 2000
  • Submicron aperture 제작 기술은 near field optical sensor 또는 liquid metal ion source에 응용될 수 있는 가능성으로 인해 흥미를 모으고 있다. 본 실험에서는 submicron aperture 제작에 대해 기술할 것이다. 먼저 2 $\mu\textrm{m}$크기의 dot array를 광학 리소그라피 방법으로 패턴화하였다. KOH 비등방성 식각 방법으로 V-groove형을 만든 후, $1000^{\circ}C$에서 600분동안 건식 산화작업을 거쳤다. 이 산화과정에서 결정 방향에 따라 산화율이 달라지게 되는데 Si(111)면은 Si(100)면에 비해 산화율이 커서 두꺼운 산화막이 형성되며, 이 막은 연이은 건식식각 과정에서 etch-mask로 활용된다. Reactive ion etching은 ICP (Inductively Coupled Plasma) 장비를 사용하였으며, V-groove의 바닥에 형성된 90nm두께의 SiO$_2$와 그 아래의 Si을 식각하였다. 이 때, 기판에 걸린 negative bias는 $Cl_2$ RIE의 anisotropic etchig 효과를 증대시키는 것 같았으며, SEM촬영 결과 식각 후에 Si(111)면 위에는 약 130 nm정도의 산화층이 잔류하고 있었다. 이렇게 형성된 Si aperture는 향후 NSOM sensor등에 적용될 수 있을 것이다.

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불소 이온 감지용 형광 센서의 개발 (Development of Highly Selective Fluorescent Chemosensors for Fluoride Ion)

  • 김태현;김인자;유민지
    • 대한화학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.258-264
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    • 2007
  • 새로운 불소 이온 감지용 화학 센서를 합성하였다. 탈실리콘화 과정에서 만들어지는 페녹사이드를 친핵체로 사용하여 형광 물질로 락톤화되는 기존의 방법에 대한 추가적인 설명과 함께 탈실리콘화에 의한 방향족 화합물의 평면 화를 통한 형광의 변화 방법이 새로이 제시되었다. 개발된 센서들은 불소에 대해 선택적인 친화력을 갖는 실리콘을 이 용하므로 불소 이온에 대해 높은 선택성을 보였다. 또한, 합성된 센서에 공액 고분자를 연결하여 그 감도를 성공적으로 증대시켰다.

Selective Fe2+ Ion Recognition Using a Fluorescent Pyridinyl-benzoimidazole-derived Ionophore

  • Lee, Jeong Ah;Eom, Geun Hee;Park, Hyun Min;Lee, Ju Hoon;Song, Hyesun;Hong, Chang Seop;Yoon, Sungho;Kim, Cheal
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3625-3628
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    • 2012
  • Fluorescent organic molecules that respond to changes in the $Fe^{2+}$ concentration with selectivity to other abundant di-valent metal ions will offer the ability to understand the dynamic fluctuations of the $Fe^{2+}$ ion in interesting media. The use of 6-Br-ppmbi, derived from 2-pyridin-2-yl-benzimidazole, for metal ion-selective fluorescence recognition was investigated. Screening of the main group and transition metal ions showed exclusive selectivity for $Fe^{2+}$ ions even in the presence of competing metal ions. In addition, the requirement for low concentrations of probe molecules to detect certain amounts of $Fe^{2+}$ ions make this sensor unique compared to previously reported $Fe^{2+}$ ion sensors.

Synthesis and Binding Properties of 1,3,5-Tris(2-arylthiomethyl)mesitylene: A Selective Ag (I) Ionophore

  • Kim, Hong-Seok;Bae, Seon-Yun;Kim, Ki-Soo;Choi, Jun-Hyeak;Choi, Heung-Jin;Shim, Jun-Ho;Cha, Geun-Sig;Nam, Hak-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권2호
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    • pp.417-421
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    • 2008
  • The efficient synthesis of four mesitylene-based receptors 1-4 and their potentiometric response characteristics to alkali metal, alkaline earth metal, and transition metal ions, under various pH conditions are outlined. Receptor 1-based electrode exhibited more sensitive response to Ag+ ion (49 mV/decade of range from 10-6 to 10-2 M) than the 2-based electrode (47 mV/decade of range from 3 ´ 10-5 to 10-2 M), while the 3- and 4-based ones revealed sub-Nernstian below 40 mV/pAg+. All electrodes showed substantial responses to Ag+ ion under acidic condition, but there was almost nil-response to other transition metal ions (Fe2+, Co2+, Zn2+, Ni2+, Pb2+, Cd2+, Cu2+ and Hg2+). The association constant of receptor 1 toward Ag+ ion, measured by 1H NMR titration, showed the largest value (200 M-1) among the tested receptors. The results were interpreted with semi empirically-modeled structures.

토양 온도, 수분, EC 모니터링을 위한 다양한 EC 센서 비교 및 농경지 토양에서 이온 함량과 EC의 상관관계 평가 (Comparison of Various EC Sensors for Monitoring Soil Temperature, Water Content, and EC, and Its Relation to Ion Contents in Agricultural Soils)

  • 박진희;성좌경
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제26권6호
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    • pp.157-164
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    • 2021
  • Smart agriculture requires sensing systems which are fundamental for precision agriculture. Adequate and appropriate water and nutrient supply not only improves crop productivity but also benefit to environment. However, there is no available soil sensor to continuously monitor nutrient status in soil. Electrical conductivity (EC) of soil is affected by ion contents in soil and can be used to evaluate nutrient contents in soil. Comparison of various commercial EC sensors showed similar water content and EC values at water content less than 20%. Soil EC values measured by sensors decreased with decreasing soil water content and linearly correlated with soil water content. EC values measured by soil sensor were highly correlated with water soluble nutrient contents such as Ca, K, Mg and N in soil indicating that the soil EC sensor can be used for monitoring changes in plant available nutrients in soil.

ICP-RIE를 이용한 저압용 실리콘 압력센서 제작 (Fabrication of a silicon pressure sensor for measuring low pressure using ICP-RIE)

  • 이영태
    • 센서학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.126-131
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    • 2007
  • In this paper, we fabricated piezoresistive pressure sensor with dry etching technology which used ICP-RIE (inductively coupled plasma reactive ion etching) and etching delay technology which used SOI (silicon-on-insulator). Structure of the fabricated pressure sensor shows a square diaphragm connected to a frame which was vertically fabricated by dry etching process and a single-element four-terminal gauge arranged at diaphragm edge. Sensitivity of the fabricated sensor was about 3.5 mV/V kPa at 1 kPa full-scale. Measurable resolution of the sensor was not exceeding 20 Pa. The nonlinearity of the fabricated pressure sensor was less than 0.5 %F.S.O. at 1 kPa full-scale.

고 선택성 수은(II) 이온 막 센서 (A Highly Selective Mercury(II) Ion-Selective Membrane Sensor)

  • Ensafi, Ali A.;Meghdadi, S.;Allafchian, Ali R.
    • 대한화학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.324-330
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    • 2007
  • 수은(II) 이온 센서로 이온투과 담체로서 bis(benzoylacetone) propylenediimine (H2(BA)2PD)을 근간으로 하는 새로운 이온 선택 PVC 막 전극이 개발하였다. 이 전극은 좋은 감응 특성을 보였고, 29.8±0.75 mV/10의 Nernstian 기울기로 부터 1.0×10-6-1.0×10-1 M 수은(II) 이온 농도 범위에서 선형 Emf vs. log[Hg2+]를 보였다. pH 2.5-11.5에서 검출한계는 2.2×10-7 M Hg(II)를 보였다. 다수의 전위 간섭이온에의 수은(II)이온 대한 선택 농도에 대해 역시 연구되었다. 이 센서는 다른 전하와 함께 많은 수의 양이온에 있어 수은(II)이온에 대해 고선택성을 보였다. 이 센 서는 60초 안에 빠는 감응을 보이며 화학적으로 불활성인 것을 알아 내었고 3개월 동안 좋은 재현성을 보였다(S = 0.27 mV). 이 전극은 실제 시료에서 수은(II)이온 의 분석에 대해 서도 만족할 만한 결과를 얻었다.

Serratia marcescens LSY4 중금속 내성주를 이용한 BOD센서의 감응도 (Sensitivity of BOD Sensor with Heavy Metal Tolerant Serratia marcescens LSY4)

  • 김말남;이선영
    • 환경생물
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    • 제22권3호
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    • pp.394-399
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    • 2004
  • S. marcescens LSY4가 충전된 BOD센서를 제작하여 표준오염물질을 포함한 수용액의 BOD를 측정하였다. 배양시간이 9∼16시간일 때에는 배양시간에 따른 BOD센서의 감응도에 큰 차이를 나타내지 않았으며, 균체량도 0.22~0.75mg $cm^{-2}$의 범위에서는 거의 동일한 센서의 감응도를 나타내었다. 수용액의 pH가 4~9사이로 변화할 경우 센서의 감응도가 가역적으로 변화하였으나 수용액이 더 산성이거나 더 염기성이 되면 센서의 감응도가 비가역적으로 저하되었다. 수용액에 중금속이온이 첨가되면 센서의 감응도가 감소하였으며, $Zn^{2+}$$Cd^{2+}$보다 $Cu^{2+}$혹은 $Ag^+$가 첨가되었을 때 센서의 감응도가 더 급격히 감소하였다. 중금속에 대한 내성이 유도된 균체를 충전하였을 때 중금속이온의 첨가에 따른 센서의 감응도 감소가 크게 완화되었으며, 이런 효과는 $Cd^{2+}$내성주보다 $Cu^{2+}$내성주에서 더 현저하였다.

Disposable Nitrate-Selective Optical Sensor Based on Fluorescent Dye

  • Kim, Gi-Young;Sudduth, Kenneth A.;Grant, Sheila A.;Kitchen, Newell R.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제37권3호
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    • pp.209-213
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    • 2012
  • Purpose: This study was performed to develop a simple, disposable thin-film optical nitrate sensor. Methods: The sensor was fabricated by applying a nitrate-selective polymer membrane on the surface of a thin polyester film. The membrane was composed of polyvinylchloride (PVC), plasticizer, fluorescent dye, and nitrate-selective ionophore. Fluorescence intensity of the sensor increased on contact with a nitrate solution. The fluorescence response of the optical nitrate sensor was measured with a commercial fluorospectrometer. Results: The optical sensor exhibited linear response over four concentration decades. Conclusions: Nitrate ion concentrations in plant nutrient solutions can be determined by direct optical measurements without any conditioning before measurements.