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Biodegradable asparagine–graphene oxide free chlorine sensors fabricated using solution-based processing
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2022-07-12 , DOI: 10.1039/d2an00533f Junaid Siddiqui 1 , M Jamal Deen 1
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2022-07-12 , DOI: 10.1039/d2an00533f Junaid Siddiqui 1 , M Jamal Deen 1
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Chlorine is used as a powerful disinfectant in several water-related industries and in the food industry to remove bacteria and other harmful contaminants. In this paper, we present a solution-based fabrication process for biodegradable free chlorine sensors using asparagine that is functionalized onto graphene oxide (GO). An ink solution of asparagine, NaOH, and GO was mixed at room temperature for 24 h before being centrifuged and washed with deionized (DI) water and ethanol, then stored in a solution of equal parts DI water and ethanol. The formulated ink was drop-casted onto a screen-printed carbon electrode (SPCE), spin-coated to achieve a uniform film, and then dried. The sensor showed high sensitivity of 0.30 μA ppm−1 in a linear range of 0 to 8 ppm with a hysteresis-limited resolution of 0.2 ppm, very high selectivity in the presence of commonly interfering ions, and an operating voltage well below the reduction potential of dissolved oxygen. The sensor response time to achieve a steady state was 50 s, and it showed little change in its drift response over 16 h and over a temperature range of 10 to 45 °C.
中文翻译：
使用基于溶液的工艺制造的可生物降解的天冬酰胺-氧化石墨烯游离氯传感器
氯在多个与水相关的行业和食品行业中用作强大的消毒剂，以去除细菌和其他有害污染物。在本文中，我们提出了一种基于溶液的可生物降解游离氯传感器的制造工艺，该工艺使用功能化到氧化石墨烯 (GO) 上的天冬酰胺。将天冬酰胺、NaOH 和 GO 的墨水溶液在室温下混合 24 小时，然后离心并用去离子 (DI) 水和乙醇洗涤，然后储存在等份 DI 水和乙醇的溶液中。将配制的墨水滴铸到丝网印刷碳电极 (SPCE) 上，旋涂以形成均匀的薄膜，然后干燥。该传感器显示出 0.30 μA ppm -1的高灵敏度在 0 至 8 ppm 的线性范围内，具有 0.2 ppm 的滞后限制分辨率，在存在常见干扰离子的情况下具有非常高的选择性，并且工作电压远低于溶解氧的还原电位。传感器达到稳定状态的响应时间为 50 秒，在 16 小时内和 10 至 45 °C 的温度范围内，其漂移响应几乎没有变化。
更新日期：2022-07-12
中文翻译：
使用基于溶液的工艺制造的可生物降解的天冬酰胺-氧化石墨烯游离氯传感器
氯在多个与水相关的行业和食品行业中用作强大的消毒剂，以去除细菌和其他有害污染物。在本文中，我们提出了一种基于溶液的可生物降解游离氯传感器的制造工艺，该工艺使用功能化到氧化石墨烯 (GO) 上的天冬酰胺。将天冬酰胺、NaOH 和 GO 的墨水溶液在室温下混合 24 小时，然后离心并用去离子 (DI) 水和乙醇洗涤，然后储存在等份 DI 水和乙醇的溶液中。将配制的墨水滴铸到丝网印刷碳电极 (SPCE) 上，旋涂以形成均匀的薄膜，然后干燥。该传感器显示出 0.30 μA ppm -1的高灵敏度在 0 至 8 ppm 的线性范围内，具有 0.2 ppm 的滞后限制分辨率，在存在常见干扰离子的情况下具有非常高的选择性，并且工作电压远低于溶解氧的还原电位。传感器达到稳定状态的响应时间为 50 秒，在 16 小时内和 10 至 45 °C 的温度范围内，其漂移响应几乎没有变化。
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