离子液体掺杂的聚合物复合材料作为被动比色传感器，用于肉类新鲜度作为用例

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:30
文章英文标题
Ionic-liquid doped polymeric composite as passive colorimetric sensor for meat freshness as a use case
正文
在离子液体( IL ) -聚二甲基硅氧烷( PDMS ) -正硅酸乙酯( TEOS ) - SiO2纳米粒子( NPs )聚合物基体中嵌入1，2 -萘醌- 4 -磺酸钠( NQS )复合膜。所选IL为1 -甲基- 3 -辛基咪唑六氟磷酸盐( OMIM PF6 )。结果表明，PDMS中ILs的化学添加剂对溶胶-凝胶的孔隙率有影响。通过漫反射测量和传感器照片，测试了氨气气氛传感器分析性能与采样时间( 0.5 ~ 312   h )、温度( 25  ℃~ 4  ℃)和采样体积( 2L ~ 22   m L )的关系，可通过智能手机注册并保存为图像，也可进行RGB测量。灵活的校准是可能的，适应其应用所需的采样时间、温度和采样体积。在所研究的几种条件下，氨的线性斜率( mA vs ppmv )在1.7 ~ 467 ppmv-1之间。这些斜率比没有ILs的传感器实现的高48 ~ 91 %。该传感装置在肉类包装环境分析中的实际应用得到了验证，是一种潜在的性价比较高的原位肉品新鲜度分析候选物。NQS对肉制品中排放的其他家族化合物，如硫化物提供了选择性。在4 ℃条件下解氨10天后，用漫反射法和% R法分别测定肉中氨的含量为20 ± 4 μg / kg和18 ± 3 μg / kg。采用放置在包装物内部两个不同位置的两个传感器测试氨气气氛的均匀性。
文章内容（英文）
A composite membrane containing 1,2-naphthoquinone-4-sulfonic acid sodium salt (NQS) embedded in an ionic liquid (IL)- polydimethylsiloxane (PDMS)- tetraethyl orthosilicate (TEOS)- SiO 2 nanoparticles (NPs) polymeric matrix is proposed. The selected IL was 1-methyl-3-octylimidazolium hexafluorophosphate (OMIM PF6). It is demonstrated that ILs chemical additives of PDMS influenced the sol-gel porosity. The sensor analytical performance for ammonia atmospheres has been tested as a function of sampling time (between 0.5 and 312 h), temperature (25 °C and 4 °C) and sampling volume (between 2L and 22 mL) by means of diffuse reflectance measurements and sensor photos, which can be registered and saved as images by a smartphone, which permit RGB measurements too. Flexible calibration was possible, adapting it to the sampling time, temperature and sampling volume needed for its application. Calibration linear slopes (mA vs ppmv) between 1.7 and 467 ppmv −1 were obtained for ammonia in function of the several studied conditions. Those slopes were between 48 and 91% higher than those achieved with sensors without ILs. The practical application of this sensing device was demonstrated for the analysis of meat packaging environments, being a potential cost-effective candidate for in situ meat freshness analysis. NQS provided selectivity in reference to other family compounds emitted from meat products, such as sulphides. After 10 days at 4 °C ammonia liberated by the assayed meat was 20 ± 4 μg/kg and 18 ± 3 μg/kg, quantified by using diffuse reflectance and %R measurements, respectively. Homogeneity of the ammonia atmosphere was tested by using two sensors placed in two different positions inside the packages.
来源出处
Journal|[J]TalantaVolume 223, Issue P2. 2021.
DOI
https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121778

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