Nizko cenovni nanostrukturirani senzorji na osnovi sito tiskanih elektrod za analizno kemijo s katalitsko povišano občutljivostjo
Oznaka in naziv projekta
J2-8182 - Nizko cenovni nanostrukturirani senzorji na osnovi sito tiskanih elektrod za analizno kemijo s katalitsko povišano občutljivostjo
J2-8182 - Catalytically-assisted high efficiency and low-cost nanostructured sensors based on modified screen printed electrodes for analytical chemistry
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: doc. dr. Kristina Žužek Rožman
Sodelujoče raziskovalne organizacije:
Institut Jožef Stefan, Odsek za Nanostrukturne materiale, Ljubljana, http://nano.ijs.si/
Raziskovalci: Prof. Dr. Sašo Šturm, Dr. Nina Kostevšek, Špela TrafelaInstitut za celulozo in papir, Ljubljana, http://icp-lj.si/
Raziskovalci: Dr. Igor Karlovits, Urška KavčičInstitut za okoljevarstvo in senzorje, Maribor, http://www.ios.si/
Raziskovalci: Prof. Aleksandra Lobnik, Dr. Marjetka Turel, Dr. Aljoša Košak, Dr. Polonca Nedeljko
Vsebinski opis projekta
Projekt predlaga razvoj prenosnega elektrokemijskega senzorja za hitre ‘’terenske’’ analize, (formaldehida kot študijskega primera) za detekcijo organskih spojin. Senzorski sistem bo temeljil na obdelanih tiskanih elektrodah z uporabo 1-D nanostrukturiranih materialov (nanopalčke in nanocevke, osnovanih na cenovno ugodnih kovinah (Ni, Co) in njihovih zlitinah (Ni-Co)). Tak sistem bo kasneje vključen v avtonomne kalibrirane in validirane senzorske platforme z Wi-Fi povezavo, ki se umesti v stopnjo tehnološke pripravljenosti – TRL4-5. Formaldehid (HCHO) je zelo pomembna spojina v industriji gorivnih celic in je tudi eden izmed vmesnih produktov oksidacije metanola, ki ima tehnološki pomen v industriji. Poleg vseh teh prednosti ima tudi slabe lastnosti, saj škodljivo vpliva na zdravje ljudi. Do sedaj so se za detekcijo formaldehida uporabljale drage kromatografske in spektroskopske instrumentalne analizne tehnike, ki pa imajo slabost, da so dislocirane od vira ter časovno potratne. Naša predlagana senzorična platforma predstavlja ugodno in učinkovito alternativo, saj ponuja preprosto in cenejšo terensko in-situ analizno metodo in hkrati omogoča hitrejše analize.
Dve raziskovalni inštituciji (Institut Jožef Stefan (IJS), Inštitut za celulozo in papir (ICP)) in malo podjetje (Inštitut za okoljevarstvo in senzorje (IOS)) bodo prispevali k končnemu projektnemu cilju, ki je operativni senzorj za HCHO preverjen v ključnem okolju (TRL 4-5).
Osnovni podatki sofinanciranja so dostopni na spletni strani SICRIS.
Faze projekta
- Faza: Sinteza nanostrukturiranih nanopalčk ali nanocevk bo narejena na IJS-ju in kjer bo elektrokemijsko podprta z najsodobnejšo analizo procesa oksidacije HCHO na sintetiziranih strukturah v tekočinskem presevnem mikroskopu (TEM).
- Faza: Elektrokemijsko nanesene nanostrukture na osnovi Ni, Co, Ni-Co bodo kasneje uporabljene za modifikacijo sito-tiskanih elektrod v sodelovanju z ICP.
- Faza: Sito-tiskane elektrode bodo v nadaljevanju vstavljene v avtonomne senzorske platforme (ICP), saj so kot take idealna podlaga za pripravo tiskanih elektronskih samostojnih senzorjev, ki omogočajo prenos podatkov preko brezžične (Wi-Fi) povezave.
- Faza: Preden bo celotna senzorska platforma popolnoma delujoča v predlaganem okolju, bomo opravili akreditiran kalibracijski in validacijski postopek, ki bo opravljen na IOS-u z dolgotrajnimi izkušnjami na tem področju.