Development of new sensors for detection of organic chemicals

    Research output: Book/ReportPh.D. thesis

    398 Downloads (Pure)

    Abstract

    Behovet for direkte påvisning af pesticider i drikkevand er i stigende efterspørgsel, efterhånden som drikkevands boringer bliver hyppigere forurenet med skadelige kemikalier. Et sådant system skal fungere autonomt i et barskt miljø i minimum 3 måneder og være i stand til at detektere meget lave koncentrationer af kemikalier. En cantilever baseret overflade stress sensor er undersøgt som en mulig metode til påvisning af 2,6-dichlorbenzamid (BAM) pesticidrester i vand. Cantilever overflade stress princip blev undersøgt ved hjælp af piezo resistiv system fra Cantion/Nanonord A/S, og en optisk laser udlæsning system udviklet på DTU Nanotech. Surface Enhanced Raman spektroskopi (SERS) blev yderligere undersøgt som et sekundært alternativ til påvisning af pesticider i vandprøver. Ved hjælp af et BAM antistof analyse udført på en cantilever overflade, 10 gentagne differentiale signaler af 5 til 20 μV størrelsesorden, blev målt ved hjælp af Canti4 Cantion cantilever systemet. Idet et signal også fremkom ved tilsætning af et uspecifik antistof, kan signalet ikke anses for at være specifikt for BAM antistoffet. BAM ELISA, microarray teknik, og et ”flow celle” system blev brugt til kemisk optimering af analyse forholdene på cantilever BAM-analysen. Billeder af cantilever overfladen, resonansfrekvens og udbøjnings værdier af cantilevere, viste at ujævnheder i overflade funktionaliseringen øgede variansen på de mekaniske egenskaber af cantileveren. En alternativ optisk udlæsning system har gentaget den differentierede signal værdier, der blev opnået ved Canti4 Cantion cantilever systemet. Det optiske udlæsning system var i stand til at måle overflade ruheden af cantilever overfladen, som en nyttig indikator for kvaliteten af den funktionaliserede overflade. Raman skift og SERS spektrum af BAM og Dichlobenil pesticid blev målt. Et simuleret Raman spektrum blev anvendes til sammenligning af data fra Raman spektrum og SERS spektrum. SERS systemet vist sig at potentielt være egnet for direkte måling af pesticider i vandprøver.
    Original languageEnglish
    Place of PublicationKgs. Lyngby, Denmark
    PublisherTechnical University of Denmark
    Publication statusPublished - May 2011

    Cite this

    Bache, M. (2011). Development of new sensors for detection of organic chemicals. Kgs. Lyngby, Denmark: Technical University of Denmark.
    Bache, Michael. / Development of new sensors for detection of organic chemicals. Kgs. Lyngby, Denmark : Technical University of Denmark, 2011.
    @phdthesis{85cd63e37d61451d988ac9971af0c214,
    title = "Development of new sensors for detection of organic chemicals",
    abstract = "Behovet for direkte p{\aa}visning af pesticider i drikkevand er i stigende eftersp{\o}rgsel, efterh{\aa}nden som drikkevands boringer bliver hyppigere forurenet med skadelige kemikalier. Et s{\aa}dant system skal fungere autonomt i et barskt milj{\o} i minimum 3 m{\aa}neder og v{\ae}re i stand til at detektere meget lave koncentrationer af kemikalier. En cantilever baseret overflade stress sensor er unders{\o}gt som en mulig metode til p{\aa}visning af 2,6-dichlorbenzamid (BAM) pesticidrester i vand. Cantilever overflade stress princip blev unders{\o}gt ved hj{\ae}lp af piezo resistiv system fra Cantion/Nanonord A/S, og en optisk laser udl{\ae}sning system udviklet p{\aa} DTU Nanotech. Surface Enhanced Raman spektroskopi (SERS) blev yderligere unders{\o}gt som et sekund{\ae}rt alternativ til p{\aa}visning af pesticider i vandpr{\o}ver. Ved hj{\ae}lp af et BAM antistof analyse udf{\o}rt p{\aa} en cantilever overflade, 10 gentagne differentiale signaler af 5 til 20 μV st{\o}rrelsesorden, blev m{\aa}lt ved hj{\ae}lp af Canti4 Cantion cantilever systemet. Idet et signal ogs{\aa} fremkom ved tils{\ae}tning af et uspecifik antistof, kan signalet ikke anses for at v{\ae}re specifikt for BAM antistoffet. BAM ELISA, microarray teknik, og et ”flow celle” system blev brugt til kemisk optimering af analyse forholdene p{\aa} cantilever BAM-analysen. Billeder af cantilever overfladen, resonansfrekvens og udb{\o}jnings v{\ae}rdier af cantilevere, viste at uj{\ae}vnheder i overflade funktionaliseringen {\o}gede variansen p{\aa} de mekaniske egenskaber af cantileveren. En alternativ optisk udl{\ae}sning system har gentaget den differentierede signal v{\ae}rdier, der blev opn{\aa}et ved Canti4 Cantion cantilever systemet. Det optiske udl{\ae}sning system var i stand til at m{\aa}le overflade ruheden af cantilever overfladen, som en nyttig indikator for kvaliteten af den funktionaliserede overflade. Raman skift og SERS spektrum af BAM og Dichlobenil pesticid blev m{\aa}lt. Et simuleret Raman spektrum blev anvendes til sammenligning af data fra Raman spektrum og SERS spektrum. SERS systemet vist sig at potentielt v{\ae}re egnet for direkte m{\aa}ling af pesticider i vandpr{\o}ver.",
    author = "Michael Bache",
    year = "2011",
    month = "5",
    language = "English",
    publisher = "Technical University of Denmark",

    }

    Bache, M 2011, Development of new sensors for detection of organic chemicals. Technical University of Denmark, Kgs. Lyngby, Denmark.

    Development of new sensors for detection of organic chemicals. / Bache, Michael.

    Kgs. Lyngby, Denmark : Technical University of Denmark, 2011.

    Research output: Book/ReportPh.D. thesis

    TY - BOOK

    T1 - Development of new sensors for detection of organic chemicals

    AU - Bache, Michael

    PY - 2011/5

    Y1 - 2011/5

    N2 - Behovet for direkte påvisning af pesticider i drikkevand er i stigende efterspørgsel, efterhånden som drikkevands boringer bliver hyppigere forurenet med skadelige kemikalier. Et sådant system skal fungere autonomt i et barskt miljø i minimum 3 måneder og være i stand til at detektere meget lave koncentrationer af kemikalier. En cantilever baseret overflade stress sensor er undersøgt som en mulig metode til påvisning af 2,6-dichlorbenzamid (BAM) pesticidrester i vand. Cantilever overflade stress princip blev undersøgt ved hjælp af piezo resistiv system fra Cantion/Nanonord A/S, og en optisk laser udlæsning system udviklet på DTU Nanotech. Surface Enhanced Raman spektroskopi (SERS) blev yderligere undersøgt som et sekundært alternativ til påvisning af pesticider i vandprøver. Ved hjælp af et BAM antistof analyse udført på en cantilever overflade, 10 gentagne differentiale signaler af 5 til 20 μV størrelsesorden, blev målt ved hjælp af Canti4 Cantion cantilever systemet. Idet et signal også fremkom ved tilsætning af et uspecifik antistof, kan signalet ikke anses for at være specifikt for BAM antistoffet. BAM ELISA, microarray teknik, og et ”flow celle” system blev brugt til kemisk optimering af analyse forholdene på cantilever BAM-analysen. Billeder af cantilever overfladen, resonansfrekvens og udbøjnings værdier af cantilevere, viste at ujævnheder i overflade funktionaliseringen øgede variansen på de mekaniske egenskaber af cantileveren. En alternativ optisk udlæsning system har gentaget den differentierede signal værdier, der blev opnået ved Canti4 Cantion cantilever systemet. Det optiske udlæsning system var i stand til at måle overflade ruheden af cantilever overfladen, som en nyttig indikator for kvaliteten af den funktionaliserede overflade. Raman skift og SERS spektrum af BAM og Dichlobenil pesticid blev målt. Et simuleret Raman spektrum blev anvendes til sammenligning af data fra Raman spektrum og SERS spektrum. SERS systemet vist sig at potentielt være egnet for direkte måling af pesticider i vandprøver.

    AB - Behovet for direkte påvisning af pesticider i drikkevand er i stigende efterspørgsel, efterhånden som drikkevands boringer bliver hyppigere forurenet med skadelige kemikalier. Et sådant system skal fungere autonomt i et barskt miljø i minimum 3 måneder og være i stand til at detektere meget lave koncentrationer af kemikalier. En cantilever baseret overflade stress sensor er undersøgt som en mulig metode til påvisning af 2,6-dichlorbenzamid (BAM) pesticidrester i vand. Cantilever overflade stress princip blev undersøgt ved hjælp af piezo resistiv system fra Cantion/Nanonord A/S, og en optisk laser udlæsning system udviklet på DTU Nanotech. Surface Enhanced Raman spektroskopi (SERS) blev yderligere undersøgt som et sekundært alternativ til påvisning af pesticider i vandprøver. Ved hjælp af et BAM antistof analyse udført på en cantilever overflade, 10 gentagne differentiale signaler af 5 til 20 μV størrelsesorden, blev målt ved hjælp af Canti4 Cantion cantilever systemet. Idet et signal også fremkom ved tilsætning af et uspecifik antistof, kan signalet ikke anses for at være specifikt for BAM antistoffet. BAM ELISA, microarray teknik, og et ”flow celle” system blev brugt til kemisk optimering af analyse forholdene på cantilever BAM-analysen. Billeder af cantilever overfladen, resonansfrekvens og udbøjnings værdier af cantilevere, viste at ujævnheder i overflade funktionaliseringen øgede variansen på de mekaniske egenskaber af cantileveren. En alternativ optisk udlæsning system har gentaget den differentierede signal værdier, der blev opnået ved Canti4 Cantion cantilever systemet. Det optiske udlæsning system var i stand til at måle overflade ruheden af cantilever overfladen, som en nyttig indikator for kvaliteten af den funktionaliserede overflade. Raman skift og SERS spektrum af BAM og Dichlobenil pesticid blev målt. Et simuleret Raman spektrum blev anvendes til sammenligning af data fra Raman spektrum og SERS spektrum. SERS systemet vist sig at potentielt være egnet for direkte måling af pesticider i vandprøver.

    M3 - Ph.D. thesis

    BT - Development of new sensors for detection of organic chemicals

    PB - Technical University of Denmark

    CY - Kgs. Lyngby, Denmark

    ER -

    Bache M. Development of new sensors for detection of organic chemicals. Kgs. Lyngby, Denmark: Technical University of Denmark, 2011.