화학공학소재연구정보센터
Applied Chemistry for Engineering, Vol.32, No.4, 456-460, August, 2021
탄소 및 은 잉크 기반의 전위차 나트륨 이온 센서 제조 및 이의 전기화학적 특성
Fabrication of Potentiometric Sodium-ion Sensor Based on Carbon and Silver Inks and its Electrochemical Characteristics
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초록
본 연구에서는 탄소 및 은 잉크를 사용하여 스크린 인쇄 공정을 통한 전위차 나트륨 이온(Na+) 센서를 제작하였다. 센서의 두 전극 구성은 Na+ 용액에서 네른스트 거동에 따라 전극의 전위차를 발생하였다. 제조된 Na+ 센서는 이상적인 네른스트 민감도, 빠른 응답 시간 및 낮은 검출 한계를 보여주었다. 네른스트 반응은 센서의 반복성 및 장기 내구성 테스트 시 안정적이었다. 탄소 전극에 코팅된 Na+ 선택막은 간섭 이온에 대해 나트륨 이온을 선택적으로 통과시켜 우수한 선택성을 증명하였다. 휴대용 Na+ 센서는 인쇄 회로 시스템을 사용하여 제작되었으며 다양한 실제 샘플에서 Na+ 농도를 성공적으로 측정하는 것을 증명하였다.
A potentiometric sodium-ion (Na+) sensor was prepared using a screen-printing process with carbon and silver inks. The two-electrode configuration of the sensor resulted in potential differences in Na+ solutions according to Nernstian equation. The obtained Na+-sensor exhibited an ideal Nernstian sensitivity, fast response time, and low limit of detection. The Nernstian response was stable when the sensor was tested for repeatability and long-term durability. The Na+-selective membrane coated onto the carbon electrode selectively passed sodium ions against interfering ions, indicating an excellent selectivity. The portable Na+-sensor was finally fabricated using a printed circuit system, demonstrating the successful measurements of Na+ concentrations in various real samples.
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