An Electrochemical NO2 Sensor Based on Ionic Liquid: Influence of the Morphology of the Polymer Electrolyte on Sensor Sensitivity

Simple item page
dc.contributor.authorKuberský, Petrcs
dc.contributor.authorAltšmíd, Jakubcs
dc.contributor.authorHamáček, Alešcs
dc.contributor.authorNešpůrek, Stanislavcs
dc.contributor.authorZmeškal, Oldřichcs
dc.coverage.issue11cs
dc.coverage.volume15cs
dc.date.accessioned2020-08-04T10:59:48Z
dc.date.available2020-08-04T10:59:48Z
dc.date.issued2015-11-11cs
dc.description.abstractA systematic study was carried out to investigate the effect of ionic liquid in solid polymer electrolyte (SPE) and its layer morphology on the characteristics of an electrochemical amperometric nitrogen dioxide sensor. Five different ionic liquids were immobilized into a solid polymer electrolyte and key sensor parameters (sensitivity, response/recovery times, hysteresis and limit of detection) were characterized. The study revealed that the sensor based on 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([EMIM][N(Tf)2]) showed the best sensitivity, fast response/recovery times, and low sensor response hysteresis. The working electrode, deposited from water-based carbon nanotube ink, was prepared by aerosol-jet printing technology. It was observed that the thermal treatment and crystallinity of poly(vinylidene fluoride) (PVDF) in the solid polymer electrolyte influenced the sensitivity. Picture analysis of the morphology of the SPE layer based on [EMIM][N(Tf)2] ionic liquid treated under different conditions suggests that the sensor sensitivity strongly depends on the fractal dimension of PVDF spherical objects in SPE. Their deformation, e.g., due to crowding, leads to a decrease in sensor sensitivity.en
dc.description.abstractCílem systematické studie byl výzkum vlivu iontové kapaliny v tuhém polymerním elektrolyt (SPE) a morfologie jeho vrstvy na vlastnosti elektrochemického ampérometrického senzoru oxidu dusičitého. Pět různých iontových kapalin bylo imobilizováno do tuhého polymerního elektrolytu, byly charakterizovány klíčové parametry senzoru (citlivost, reakce / doba obnovení, hystereze a mez detekce). Studie odhalila, že senzor na základě 1-ethyl-3-methylimidazol bis (trifluormethylsulfo) imid ([Emim] [N (TF) 2]) měla nejlepší citlivost, rychlou odezvu / čas zotavení, a malou hysterezi reakce senzoru. Pracovní elektroda, vytvořená z inkoustu na bázi oxidu uhlíku, byla připravena pomopcí aerosol-tiskařské technologie. Bylo pozorováno, že tepelná úprava a krystalinita poly (vinylidenfluoridu) (PVDF), v pevném polymerním elektrolytu má vliv na citlivost senzoru. Analýza obrázku morfologie SPE vrstvy na bázi [Emim] [N (TF) 2], pro různé iontové kapaliny vytvořené za různých podmínek naznačuje, že citlivost snímače silně závisí na fraktální dimenzi PVDF sférických objektů v SPE. Jejich deformace, například, v důsledku nahromadění, vede ke snížení citlivosti snímače.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent28421-28434cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationSENSORS. 2015, vol. 15, issue 11, p. 28421-28434.en
dc.identifier.doi10.3390/s151128421cs
dc.identifier.issn1424-8220cs
dc.identifier.other118144cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/137236
dc.language.isoencs
dc.publisherMDPIcs
dc.relation.ispartofSENSORScs
dc.relation.urihttp://www.mdpi.com/1424-8220/15/11/28421cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1424-8220/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/cs
dc.subjectiontová kapalina
dc.subjectampérometrický senzor NO2
dc.subjectuhlíkové nanotrubičky
dc.subjectaerosol-inkoustový tisk
dc.subjectionic liquiden
dc.subjectamperometric NO2 sensoren
dc.subjectcarbon nanotubeen
dc.subjectaerosol-jet printingen
dc.titleAn Electrochemical NO2 Sensor Based on Ionic Liquid: Influence of the Morphology of the Polymer Electrolyte on Sensor Sensitivityen
dc.title.alternativeElektrochemický NO2 sensor na bázi iontových kapalin: Vliv morfologie polymeru elektrolytu na citlivost senzorucs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-118144en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2020.08.04 12:59:48en
sync.item.modts2020.08.04 12:29:01en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav fyzikální a spotřební chemiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. CMV - laboratoř organické elektroniky a fotonikycs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
sensors1528421.pdf
Size:
2.1 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
sensors1528421.pdf
Download
Collections
Ústav fyzikální a spotřební chemie
CMV - laboratoř organické elektroniky a fotoniky