• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제31권10호
• /
• pp.2939-2942
• /
• 2010

A new high-temperature pH sensor has been successfully developed by reforming the internal reference systems of the pH sensors based on oxygen-ion conducting ceramic membrane. The conventional internal reference system, a mixture of Ni and NiO, has been replaced with partially oxidized Ni powders, where Ni and NiO coexist on the surface of particles, in order to avoid the cumbersome mixing step of Ni and NiO particles. The partially oxidized Ni particles were made by oxidizing Ni under air atmosphere at $600^{\circ}C$ and characterized by X-ray diffraction (XRD) and FTIR spectroscopy. The viability of the pH sensor developed was assessed in boric acid (1000 ppm-B)/ lithium hydroxide (1 to 3 ppm-Li) buffer solutions at $280^{\circ}C$. The pH sensor showed excellent accuracy with a small error less than ${\pm}0.2$ pH units.

• 센서학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.35-40
• /
• 1996

수소이온운반체로 HDBA(hexyldibenzylamine)나 HDPA(hexyldiphenylamine)을 이용하여 고분자막 pH 센서를 제작하였고, 온도 및 막의 두께 변화에 대한 전기화학적 특성을 연구하였다. HDPA를 이용한 센서는 수소이온에 대하여 선택적으로 감응하지 않았으며, HDBA를 이용한 센서는 pH 2 - pH 10 범위에서 수소이온에 대하여 선형적이고, 응답시간도 30 - 50초로 매우 빠르며, Nernstian 기울기는 53.6mV/pH을 나타내었다. pH 센서는 유리전극과 비교하여 알칼리금속과 알칼리토 금속이온에 대하여 방해를 적게 받았고, 재현성 및 안정성에 대한 편차는 2 - 4mV(${\pm}0.1mV$)로 우수하게 나타내었다.

• 센서학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.131-136
• /
• 1997

The ISFET(ion sensitive field effect transistor), a semiconductor ion sensor, has many advantages over conventional ion sensors. Various single-sensor type ISFET pH-meters have been developed. However, they could not be applied in fields because their performances are directly affected by the sensor condition. With only one sensor, the system could be easily damaged from environmental factors, and reliability of it is decreased. Therefore, a 4-channel PH-meter system is proposed to improve the reliability of ISFET pH-meter. It has 4 ISFETS as ion sensor, and a software which contains a new calibration and measurement algorithm appropriate to the system. The reliability of the system was proved by measuring hydrogen ion concentration in the pH standard solutions and buffer solutions.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.347-353
• /
• 2002

수용액에 포함된 수소이온$(H^+)$의 농도를 측정하는 유리 전극형 수소이용 농도(pH) 센서의 기본 구조를 bulk micromachining 기술로 구현하여 소형의 pH 센서를 제작하였다. 박막 증착이 가능한 경사 식각으로 개방된 2개의 기본 구조물을 형성하고, 일정 전위를 유지하기 위한 기준전극은 식각된 구조물 경사면에 박막형 Ag/AgCl으로 확보하였다. $H^+$과 교환 반응으로 전위를 발생시키는 감응부는 Na이 20%이상 포함된 glass로 $100{\mu}m$ 내외로 미세 연마하여 기본 구조물에 접합하여 완성하였다. 또한 외부 용액과 기준 용액의 혼합을 방지하면서 전류 도통 역할을 하는 액간 접촉부는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$ 크기의 Si 이방성 식각 부분에 한천을 삽입하고 난 다음 기존의 구조물에 접합하여 형성하였다. 각 구조물을 완성한 다음 2M 농도의 KCI 기준 용액을 구조물에 채우고, 상용 에폭시로 센서 구조물을 밀봉하여 센서를 완성하였다. 제작된 pH 센서들은 표준 pH 용액에 대하여 약 90mV/pH의 전위값이 측정되었다.

• 센서학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.259-265
• /
• 2001

FET형 용존산소 센서는 pH-ISFET를 기본 소자로하여 pH 감지 게이트 근처에 백금으로 된 작업 전극을 형성한 구조를 가지고 있다. 작업전극에 특정한 전위를 인가하면 전기분해로 인하여 용존산소의 농도에 비례하는 수소 이온이 pH 감지 게이트 주변에 발생된다. 따라서 pH-ISFET를 통하여 수소 이온 농도의 변화량을 검출하면 용존산소의 농도를 측정할 수 있게된다. 본 논문에서는 이러한 FET형 용존산소 센서를 어레이 형태로 제작하여 적용하고 측정의 신뢰성을 높이기 위한 알고리즘을 도입한 FET형 용존산소 센서 어레이 측정 시스템을 개발하였다. 또한 상용 용존산소 측정기와 그 성능을 비교 분석하였다.

• 센서학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.223-228
• /
• 2012

In this study, a fiber-optic pH sensor based on a pH sol-gel film is fabricated. The sol-gel film is made by co-polymerizing tetramethoxysilane, trimethoxymethylsilane, ethanol and distilled water. As a pH indicator, a neutral red is immobilized in a thin porous film formed by the sol-gel process. The pH change in a sensing probe gives rise to a change in the color of the pH sol-gel film, and the absorbance of reflected light through the pH sol-gel film is also changed. By using a spectrometer, therefore, the spectra of reflected lights in the sensing probe with different pH values are measured. Also, the relationships between the pH values and the absorbance are analyzed on the basis of the color variations of the pH sol-gel films. In repeated experiments, the fiber-optic pH sensor shows that it has reversibility, a high reproducibility and a wide absorbance change in a pH range from pH 5 to 9. Also, we confirmed that the fabricated pH sol-gel film exhibits a fast response time, little or no pH indicator leaching and a dynamic range of 2.04 dB from pH 5 to 9. Based on the results of this study, a fiber-optic pH sensor can be developed for the pH monitoring in the harsh environments.

• 분석과학
• /
• 제5권2호
• /
• pp.177-184
• /
• 1992

pH-ISFET와 glucose oxidase막으로 구성되어 있는 포도당센서를 제조하고, 그 감응특성을 조사하였다. pH-ISFET 포도당센서는 pH-ISFET의 gate 위에 glutaraldehyde로서 bovine serum albumin과 glucose oxidase를 고정화시켜서 제작하였다. pH-ISFET 포도당센서의 감응에 미치는 완충용액의 pH 및 농도와 효소의 양의 영향에 대하여 조사였다. 합성생리염수(pH 7.4)로 만든 포도당용액에 대한 감응특성은 다음과 같다. 곧, 직선감응농도 범위, 감응기울기(감도) 및 감응시간은 각각 $1.0{\times}10^{-4}{\sim}6.0{\times}10^{-3}M$, 4.1 mV/decade 및 12~15분이다.

• 센서학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.234-237
• /
• 2011

This paper presents a study into pH Indicator-Embedded hydrogel micro-particles which are encoded various shapes according to the captured indicator. We incorporate various pH indicators into a photo-curable hydrogel, PEG-DA(Poly(ethylene glycol) diacrylate). Using the latest fluidic lithography techniques, we can easily fabricate variously patterned hydrogel particles based on in-situ photopolymerization of the PEG-DA in a micro-fluidic channel. The shape of the particle is related to the pH indicator inside the particle. We demonstrate that the micro pH sensors change their colors according to the pH levels. The micro pH sensors have various characteristics that are related to the curing time, particle size, etc. By changing these conditions, we can adjust the long term stability and reaction time of the hybrid micro pH sensors.

• 센서학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.118-124
• /
• 2001

입자들이 용액에 녹아있을 때 pH에 따라서 다른 zeta-potential을 가지게 되며, 이것은 입자의 분산상태에 영향을 주게 된다. NO 센서에서 $WO_3$ 입자의 크기는 감도에 큰 영향을 끼치므로 Sol-Coprecipitation법에 의한 $WO_3$ 센서 제조 시에 $WO_3$ precursor 상태에서의 pH의 영향을 알아보았다. 먼저 $WO_3$ precursor의 전기적 포텐셜을 측정하여 pH가 2에서 7로 변함에 따라 mobility가 증가하여 7일 때에 가장 큰 분산도를 가진 것을 알 수 있었고, 이는 powder 제조 후 입도 분석, 감지막의 XRD peak, 표면사진으로부터 확인 할 수 있었다. 결과적으로 감도 특성에도 영향을 끼쳐 pH=7에서 제조한 센서가 다른 pH에서 제조한 센서보다 감도가 우수한 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
• /
• pp.950-952
• /
• 2003

This paper have been studied fabrication and characteristics of disposable pH sensor using MEMS technology. The sensor has two open-well structure, the container for the internal electrolyte and electrode were formed by anisotropically etching a silicon substrate. unlike currently used KCI saturated solution, the structure was introduced hydrogel which take an advantage of miniaturization, bulk product, a low price. PU and CA/TP used to measurement ion detection, one is reference membrane and the other is pH. fabricated sensor is encapsulated entirely with epoxy, finally sensor was estimated various ion sorts and pH ranges.