소형화된 고체상 다중 이온 센서 (miniaturized all-solid-state multi ion sensor)를 구현하기 위해서는 기준전극 (reference electrode)의 개발이 병행 되어야 하며 중요하고 필수적이다. 제안된 졸-겔막은 산 촉매 (HCl)와 반응한 methyltrimethoxysilane (MTMS) 용액과 글리세롤을 혼합함으로써 준비되었다. 소형고체상 전극 위에 junction 막을 기본으로 하는 기준전극으로 형성된 MTMS/글리세롤은 1000초 이내로 내부 수화겔 (3M KCl)을 수화시켜 주었고, 약 48시간동안 -30 mV의 안정한 전위 값을 나타내었다. 하지만, 그 시간이 경과한 후, 시간당 1 mV이내의 값으로 양 (positive)의 방향으로 천천히 ...
소형화된 고체상 다중 이온 센서 (miniaturized all-solid-state multi ion sensor)를 구현하기 위해서는 기준전극 (reference electrode)의 개발이 병행 되어야 하며 중요하고 필수적이다. 제안된 졸-겔막은 산 촉매 (HCl)와 반응한 methyltrimethoxysilane (MTMS) 용액과 글리세롤을 혼합함으로써 준비되었다. 소형고체상 전극 위에 junction 막을 기본으로 하는 기준전극으로 형성된 MTMS/글리세롤은 1000초 이내로 내부 수화겔 (3M KCl)을 수화시켜 주었고, 약 48시간동안 -30 mV의 안정한 전위 값을 나타내었다. 하지만, 그 시간이 경과한 후, 시간당 1 mV이내의 값으로 양 (positive)의 방향으로 천천히 드리프트 하기 시작하였고, 48시간 이후, 이 전극을 실험한 결과 가상의 기준전극으로써 사용될 수 있다는 결과를 얻었다. 또한, 이 전극은 넓은 pH범위 (2~12)에서 ？2 mV의 안정한 전위 값을 나타내었고, 다양한 이온 종들에 대해서도 기준전극으로서의 안정한 전위 값을 형성하였다. 고분자 막을 기본으로 하는 이온선택성 막 (Na+, K+, Ca2+, Cl- 등)과 MTMS/글리세롤로 구성된 기준전극으로써의 막을 같은 전극 위에 형성하여 수용액 상에서 그 성능을 실험해 보았다.
소형화된 고체상 다중 이온 센서 (miniaturized all-solid-state multi ion sensor)를 구현하기 위해서는 기준전극 (reference electrode)의 개발이 병행 되어야 하며 중요하고 필수적이다. 제안된 졸-겔막은 산 촉매 (HCl)와 반응한 methyltrimethoxysilane (MTMS) 용액과 글리세롤을 혼합함으로써 준비되었다. 소형고체상 전극 위에 junction 막을 기본으로 하는 기준전극으로 형성된 MTMS/글리세롤은 1000초 이내로 내부 수화겔 (3M KCl)을 수화시켜 주었고, 약 48시간동안 -30 mV의 안정한 전위 값을 나타내었다. 하지만, 그 시간이 경과한 후, 시간당 1 mV이내의 값으로 양 (positive)의 방향으로 천천히 드리프트 하기 시작하였고, 48시간 이후, 이 전극을 실험한 결과 가상의 기준전극으로써 사용될 수 있다는 결과를 얻었다. 또한, 이 전극은 넓은 pH범위 (2~12)에서 ？2 mV의 안정한 전위 값을 나타내었고, 다양한 이온 종들에 대해서도 기준전극으로서의 안정한 전위 값을 형성하였다. 고분자 막을 기본으로 하는 이온선택성 막 (Na+, K+, Ca2+, Cl- 등)과 MTMS/글리세롤로 구성된 기준전극으로써의 막을 같은 전극 위에 형성하여 수용액 상에서 그 성능을 실험해 보았다.
To design a miniaturized all-solid-state multi-ion sensor chip, it is necessary to develop a reference electrode that can be implemented on the same chip with the sensors. The proposed sol-gel membrane was prepared by mixing methyltrimethoxysilane (MTMS) with an acid catalyst (HCl) and glycerol (MTM...
To design a miniaturized all-solid-state multi-ion sensor chip, it is necessary to develop a reference electrode that can be implemented on the same chip with the sensors. The proposed sol-gel membrane was prepared by mixing methyltrimethoxysilane (MTMS) with an acid catalyst (HCl) and glycerol (MTMS/glycerol). The MTMS/glycerol-based junction membrane deposited on micro-patterned electrodes allowed fast hydration of the internal hydrogel layer (3 M KCl with 6 wt.% PVP) in less than 1000 s, and showed stable potentials at -30 mV for 48 hours. However, after that its potential drifted to a positive direction at a rate of less than 1 mV/hr. Testing of MTMS/glycerol-based SSREs showed that it can be used over as a psuedo-reference electrode (over 20 days). Additionally, it provided a stable liquid junction potential within ？2 mV over a wide pH range (2 ？ 12) and a for various ionic species up to 0.1 M. The potentiometric responses of the polymer membrane-based ion-selective electrodes (for Na+, K+, Ca2+, and Cl-) was fabricated on the same chip with the MTMS/glycerol-based SSRE and evaluated in aqueous samples.
To design a miniaturized all-solid-state multi-ion sensor chip, it is necessary to develop a reference electrode that can be implemented on the same chip with the sensors. The proposed sol-gel membrane was prepared by mixing methyltrimethoxysilane (MTMS) with an acid catalyst (HCl) and glycerol (MTMS/glycerol). The MTMS/glycerol-based junction membrane deposited on micro-patterned electrodes allowed fast hydration of the internal hydrogel layer (3 M KCl with 6 wt.% PVP) in less than 1000 s, and showed stable potentials at -30 mV for 48 hours. However, after that its potential drifted to a positive direction at a rate of less than 1 mV/hr. Testing of MTMS/glycerol-based SSREs showed that it can be used over as a psuedo-reference electrode (over 20 days). Additionally, it provided a stable liquid junction potential within ？2 mV over a wide pH range (2 ？ 12) and a for various ionic species up to 0.1 M. The potentiometric responses of the polymer membrane-based ion-selective electrodes (for Na+, K+, Ca2+, and Cl-) was fabricated on the same chip with the MTMS/glycerol-based SSRE and evaluated in aqueous samples.
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