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Acoustic sensors based on amino-functionalized nanoparticles to detect volatile organic solvents

Love wave
surface acoustic wave
gas sensors
functionalized-nanoparticles
solvent
spin coating
Matatagui, D.; Kolokoltsev, O.; Saniger, J.M.; Gràcia, I.; Fernández, M.J.; Fontecha, J.L.; Horrillo, M.D.C.Gutierrez M.I., Vera A., Leija L., Ramos A., Gutierrez J.
Molecular Diversity Preservation International, Sensors, vol. 17, n.º 11, 2624
http://dx.doi.org/10.3390/s17112624

Love-wave gas sensors based on surface functionalized iron oxide nanoparticles has been developed in this research. Amino-terminated iron oxide nanoparticles were deposited, by a spin coating technique, onto the surface of Love-wave sensors, as a very reproducible gas-sensing layer. The gases tested were organic solvents, such as butanol, isopropanol, toluene and xylene, for a wide and low concentration range, obtaining great responses, fast response times of a few minutes (the time at which the device produced a signal change equal to 90%), good reproducibilities, and different responses for each detected solvent. The estimated limits of detection obtained have been very low for each detected compound, about 1 ppm for butanol, 12 ppm for isopropanol, 3 ppm for toluene and 0.5 ppm for xylene. Therefore, it is demonstrated that this type of acoustic wave sensor, with surface amino-functionalized nanoparticles, is a good alternative to those ones functionalized with metal nanoparticles, which result very expensive sensors to achieve worse results.

Acknowledgments

This work was supported through Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT) UNAM (Mexico) projects IA103016 and by the Ministerio de Economía y Competitividad (Spain) under the projects TEC2013- 48147-C6 and TEC2016-79898-C6-1-R (AEI/FEDER, EU). This research has made use of the infrastructures of the Spanish ICTS Network MICRONANOFABS partially supported by MINECO.

SENSAVAN

proyecto/s relacionado/s

  • Innovación tecnológica en micro y nanosensores para monitorización de la calidad del aire y control medioambiental. TEMIN-AIR
    Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad (AEI)
Departamento de Acústica y Evaluación No Destructiva (DAEND)
  • GAA: Grupo de Acústica ambiental
  • G CARMA: Grupo de Caracterización de materiales mediante evaluación no destructiva
  • ULAB: Ultrasonidos para el análisis de líquidos y bioingeniería
Departamento de Tecnologías de la Información y Las Comunicaciones (DTIC)
  • GiCP: Grupo de investigación en Ciberseguridad y Protección de la Privacidad
  • GICSI: Grupo de investigación en Criptología y Seguridad de la Información
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  • PSUM: Grupo de Procesamiento de Señal en sistemas Ultrasónicos Multicanal
Departamento de Sensores y Sistemas Ultrasónicos (DSSU)
  • GSTU: Grupo de Sistemas y tecnologías ultrasónicas
  • NoySI: Grupo de Nanosensores y Sistemas Inteligentes
  • RESULT: Resonadores ultrasónicos para cavitación y micromanipulación
  • SENSAVAN: Grupo de Tecnología de Sensores Avanzados
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Laboratorios
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  • Laboratorio de Metrología Ultrasónica Médica (LMUM)
  • Laboratorio de Comunicaciones Cuánticas
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