Abschlussbericht

Antifoulingkonzepte für Sensoren für das Wassermonitoring durch sterisch
optimierte Tetraetherlipid-Coatings
PTKA-WTE
Leitfähigkeitsmesszellen
Die Charakterisierung lipidierter Pt-Leitfähigkeitsmesszellen erfolgte anhand der Zellkonstanten und
ihrer Konzentrationsunabhängigkeit. Hierzu wurden Wechselspannungsmessungen in KCl-Lösungen
unterschiedlicher Konzentration durchgeführt
Weder die mit modifiziertem CL (CPP) noch die mit GDNT beschichteten Pt-Leitfähigkeitsmesszellen
wiesen gegenüber dem unbeschichteten Zustand signifikante Veränderungen der Zellkonstante auf,
die das übliche Maß der Messwertschwankungen im unbeschichteten Zustand deutlich überschreiten.
Im untersuchten Leitfähigkeitsbereich (1,4…13 mS/cm) betrugen die Unterschiede der Zellkonstanten
< 5% (s. Tab. 8). Diese geringe Beeinflussung deckt sich prinzipiell mit den Ergebnissen der EIS-
Untersuchungen (s. Pkt. 6.3.1).
Tab. 8: Zellkonstanten von Pt-Leitfähigkeitsmesszellen bei 25 °C vor und unmittelbar nach dem Beschichteten mit
CPP (CL/PLL-PEG) bzw. GDNT.
Zellkonstante vor Zellkonstante nach
Messzelle Kalibrierlösung Beschichtung
Beschichtung
Beschichtung
in cm -1 in cm -1
Nr. 6
Nr. 6
Nr. 7
Nr. 7
Nr. 1
Nr. 1
Nr. 2
Nr. 2
0,01 M KCl
0,1 M KCl
0,01 M KCl
0,1 M KCl
0,01 M KCl
0,1 M KCl
0,01 M KCl
0,1 M KCl
1,12
1,23
1,14
1,20
1,12
1,13
1,20
1,21
1,17
1,19
1,18
1,19
CPP
CPP
CPP
CPP
GDNT
GDNT
GDNT
GDNT
Sauerstoffsensoren
Bei den amperometrischen Sauerstoffsensoren bewirkte die Beschichtung der Membranen mit
modifiziertem CL (CPP) im untersuchten Temperaturbereich (10 °C bis 40 °C) eine deutlichen
Reduzierung des Sensorsignals um etwa 10…25 % (s. Abb. 37), was im Rahmen früherer Ergebnisse
für modifiziertes und unmodifiziertes TL liegt (s. Berichte zu „TEL“, Phase 2).
250
200
I in nA
150
100
ub1
ub2
CPP1
CPP2
CPP3
T
50
0
0 100 200 300 400 500
t in min
Abb. 37: Sensorfunktion von 5 Sauerstoffsensoren mit beschichteter bzw. unbeschichteter Membran
im Temperaturbereich zwischen 10 °C und 40 °C in Wasser (ub: unbeschichtet;
CPP: mit PLL-PEG modifiziertem CL beschichtet; T: Temperatur in °C).
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