Title (deu)
Molekular geprägte Sensorschichten als Instrument zur low–cost-Sensorik von Verfälschungen durch Melamin
Author
Martin Zeilinger
Advisor
Peter Lieberzeit
Assessor
Peter Lieberzeit
Abstract (deu)
Melamin steht in letzter Zeit immer häufiger im Zusammenhang mit diversen Todesfällen bei Tier und Menschen durch Nierenversagen. Grund ist die absichtliche Beisetzung in diversen Lebensmitteln um einen erhöhten Eiweißgehalt und damit wertvollere Produkte vorzutäuschen.
Die derzeit übliche Analytik ist sehr aufwendig und teuer, weshalb das EU Projekt „PHOTOSENS“ ins Leben gerufen wurde um unter Anderem einen günstigen Sensor für Melamin zu entwickeln. Die Detektion soll letzten Endes mittels optischer Methoden wie PC (Photonic Crystal) oder SERS (Surface Enhanced Raman Scattering) erfolgen. Das Herzstück des Sensors ist eine molekular geprägte Polymerschicht, in welcher sich der Analyt erst anreichert um schließlich in ausreichender Konzentration für eine Messung vorzuliegen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde eine solche Schicht in Form eines Copolymers aus Methacrylsäure und Dihydroxyethylenbisacrylamid entwickelt und mittels diverser Methoden wie Rasterkraftmikroskopie und Quarzmikrowaagen näher charakterisiert.
Alle getesteten Schichten zeigten eine Konzentrationsabhängigkeit ähnlich einer Langmuir – Isotherme. Die Nachweisgrenze mittels Quarzmikrowaage liegt bei 1 mg/L. Jedoch hängt das Ansprechverhalten der molekular geprägten Schichten stark von der Polymerisationstemperatur ab. Zwischen 55°C und 65°C steigt die Signalstärke bei erhöhtem Rauschen auf das Vierfache an, aber Schichten zeigen praktisch keine Selektivität mehr.
Bei diversen Querselektivitätsmessungen konnten gute Ergebnisse erzielt werden, wobei saure oder zu große Moleküle wie Phenol bzw. Glukose kein Signal gaben und auch kleinere Moleküle mit basischen Gruppen (z.B. Anilin oder Pyridin) ein geringeres Signal als Melamin geben. Typische Selektivitätsfaktoren liegen hier zwischen 2,5 bei Pyridin und 4 bei Anilin.
Keywords (deu)
MelaminSensorMolekulare PrägungQuerselektivitätenTemperaturabhängigkeit
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1276260
rdau:P60550 (deu)
75 S. : Ill., graph. Darst.
Number of pages
75
Association (deu)
Title (deu)
Molekular geprägte Sensorschichten als Instrument zur low–cost-Sensorik von Verfälschungen durch Melamin
Author
Martin Zeilinger
Abstract (deu)
Melamin steht in letzter Zeit immer häufiger im Zusammenhang mit diversen Todesfällen bei Tier und Menschen durch Nierenversagen. Grund ist die absichtliche Beisetzung in diversen Lebensmitteln um einen erhöhten Eiweißgehalt und damit wertvollere Produkte vorzutäuschen.
Die derzeit übliche Analytik ist sehr aufwendig und teuer, weshalb das EU Projekt „PHOTOSENS“ ins Leben gerufen wurde um unter Anderem einen günstigen Sensor für Melamin zu entwickeln. Die Detektion soll letzten Endes mittels optischer Methoden wie PC (Photonic Crystal) oder SERS (Surface Enhanced Raman Scattering) erfolgen. Das Herzstück des Sensors ist eine molekular geprägte Polymerschicht, in welcher sich der Analyt erst anreichert um schließlich in ausreichender Konzentration für eine Messung vorzuliegen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde eine solche Schicht in Form eines Copolymers aus Methacrylsäure und Dihydroxyethylenbisacrylamid entwickelt und mittels diverser Methoden wie Rasterkraftmikroskopie und Quarzmikrowaagen näher charakterisiert.
Alle getesteten Schichten zeigten eine Konzentrationsabhängigkeit ähnlich einer Langmuir – Isotherme. Die Nachweisgrenze mittels Quarzmikrowaage liegt bei 1 mg/L. Jedoch hängt das Ansprechverhalten der molekular geprägten Schichten stark von der Polymerisationstemperatur ab. Zwischen 55°C und 65°C steigt die Signalstärke bei erhöhtem Rauschen auf das Vierfache an, aber Schichten zeigen praktisch keine Selektivität mehr.
Bei diversen Querselektivitätsmessungen konnten gute Ergebnisse erzielt werden, wobei saure oder zu große Moleküle wie Phenol bzw. Glukose kein Signal gaben und auch kleinere Moleküle mit basischen Gruppen (z.B. Anilin oder Pyridin) ein geringeres Signal als Melamin geben. Typische Selektivitätsfaktoren liegen hier zwischen 2,5 bei Pyridin und 4 bei Anilin.
Keywords (deu)
MelaminSensorMolekulare PrägungQuerselektivitätenTemperaturabhängigkeit
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1276261
Number of pages
75
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