2014-08-01  –  2018-01-31

209.729,16 EUR

Universität Regensburg - Fakultät Chemie und Pharmazie - Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik, Regensburg, Bayern

03ET7523B

Netze [EB1820]

01020231/1  –  MOSES

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

1. Vorhabenziel Entwicklung einer miniaturisierten Sensorplattform, welche mittels des Prinzips der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR) in der Lage ist, Änderungen der chemischen Zusammensetzung verschiedener Flüssigkeiten sowohl online als auch inline zu verfolgen. Die hohe Empfindlichkeit der Messtechnik wird hier erstmals in einem miniaturisierten und voll integrierten Sensor eingesetzt. Dadurch, dass die Methode sowohl zerstörungs- als auch markierungsfrei arbeitet, erlaubt ein solcher Sensor die kontinuierliche Überwachung von Änderungen in Flüssigkeiten. Um nicht nur einen einzigen Summenparameter über Brechungsindexänderungen zu erfassen, besteht ein Ziel darin, die Sensoroberfläche mit verschiedenen Rezeptoren zu funktionalisieren, so dass die Signalantwort analog einer künstlichen Nase einen individuellen Fingerabdruck der Probe zu jeder Zeit liefert und so wertvolle Informationen über den Qualitätszustand der Flüssigkeit ermittelt werden können. 2. Arbeitsplanung Um die Sensoroberfläche mit verschiedenen Rezeptoren zu funktionalisieren, wird die Methode der Selbstorganisation verwendet. Es wird versucht, nach dem bottom-up-Prinzip gezielt und lateral strukturiert eine nanodimensionierte Schicht auf einer Goldoberfläche zu erzeugen. Die Herausforderung besteht darin, diese Schicht derart zu gestalten, dass sie eine extreme Langzeitstabilität in einer komplexen Matrix aufweist. Hier wird versucht, über Polymerisationsschritte die Schicht quer zu vernetzen. Auch der Einsatz von 2-dimensionalen Nanomaterialien wie Graphen, Molybdändisulfid oder Bornitrid ist geplant, sollte sich herausstellen, dass Thiolmonoschichten eine zu geringe Stabilität zeigen. Die Entwicklung der einzelnen Rezeptoren erfolgt zuerst im Labormaßstab. Sind die geeigneten Rezeptoren identifiziert, werden diese auf einer Sensoroberfläche integriert und in dem miniaturisierten Sensorsystem erprobt.