Impedanzspektroskopie eines auf metallorganischen Netzwerken basierenden Sorptionssensors

Abstract

Es wird ein auf metallorganischen Netzwerken (MOF) basierender Sensor präsentiert, auf welchem flüchtige organische Verbindungen (VOC) aufgrund von hohen Verteilungskoeffizienten sehr gut sorbieren können. Der Sensor besteht aus einem keramischen Substrat, auf dem Interdigital-Elektroden aufgebracht sind. Auf diesen Elektroden wird das mit Bindern versetzte MOF UIO-66 mittels Airbrush Verfahren aufgesprüht. Die Kapazität des Sensors im Bereich von 14,9 pF bis 15,4 pF bei einem Ethanolangebot von 0 ppm bis 1.000 ppm wird mittels Impedanzspektroskopie gemessen. Weiterhin wird die Querempfindlichkeit auf Feuchte (40 %rH und 60 %rH) untersucht, welche zusätzlich zu einer starken Änderung der Kapazität (auf bis zu 24,3 pF) auch noch einen zusätzlichen resistiven Signalanteil aufweist. Mit Hilfe von Impedanzspektroskopie, können daher die kapazitiven und resistiven Beiträge der Feuchte separat bestimmt werden. Dies eröffnet die Möglichkeiten, um den Einfluss der Feuchte zu kompensieren.