High Precision Liquid Salinity Sensing Using a CNT Coated Quartz Crystal Microbalance

石英晶体微天平 材料科学 粒子(生态学) 分析化学(期刊) 粘附 检出限 纳米技术 表面光洁度 化学工程 色谱法 化学 复合材料 有机化学 吸附 工程类 地质学 海洋学
作者
Il Ryu Jang,Jeonhyeong Park,Chaehyun Ryu,Soon In Jung,Hyo Na Kim,Sang Bok Kim,Hoe Joon Kim
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:22 (8): 7684-7691 被引量:7
标识
DOI:10.1109/jsen.2022.3157465
摘要

Quartz crystal microbalance (QCM) has been used as a resonant sensing platform for chemical, biological, and mechanical events detection. Specifically, QCMs have shown great potential towards a particle sensing as the added mass induces a linear shift in resonant frequency. Although a QCM is an economic solution for the mass sensing of solid thin films, QCMs generally become unreliable for in-liquid particles analysis due to a rather complex fluidic motions and coffee ring effect of liquid droplets. Specifically, uncontrollable agglomerations of particles hinder a stable QCM operation and ultimately limit its mass sensitivity. This paper presents the integration of a layer of Carbon Nanotubes (CNTs) on a QCM for an accurate sensing of the ion concentration in liquid, or salinity. The integrated CNT layer induces a controllable nm-resolution roughness on QCMs, and such roughness affects the nucleation behavior of ionic particles and adhesion parameters, ultimately improving the particle adhesion for a stable QCM operation. CNT-QCMs exhibit a mass sensing range of up to over $10 ~\mu \text{g}$ with about 40 pg measurement resolution. Moreover, CNT-QCMs maintain higher quality factor ( ${Q}$ ) compared to the bare QCM, and such improvement in ${Q}$ could directly determine the power budget and noise performances of the QCM integrated oscillators or sensor systems. We believe our work can contribute to build an advanced sensor system for water quality monitoring and detection of liquid ion concentration in semiconductor fabrication processes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
suannai发布了新的文献求助100
刚刚
对方正在输入完成签到,获得积分10
2秒前
随遇而安发布了新的文献求助10
2秒前
xuan发布了新的文献求助10
5秒前
难过松发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
俊逸的灵雁完成签到,获得积分10
7秒前
南瓜瓜瓜完成签到,获得积分10
7秒前
怡然的涫发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助SJ_Wang采纳,获得10
9秒前
小马甲应助小红帽采纳,获得10
9秒前
Rewi_Zhang完成签到,获得积分10
9秒前
行走完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
南瓜瓜瓜发布了新的文献求助10
15秒前
星辰大海应助XPDrake采纳,获得10
15秒前
16秒前
斯文败类应助Tom采纳,获得10
17秒前
fym发布了新的文献求助10
18秒前
随遇而安发布了新的文献求助10
18秒前
南风不竞完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
1234学术完成签到,获得积分10
20秒前
1234hai完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
Ava应助时尚初柳采纳,获得10
23秒前
23秒前
hibiwi完成签到,获得积分10
24秒前
斗梅完成签到 ,获得积分10
25秒前
吴桂学完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
27秒前
黑蛋发布了新的文献求助20
27秒前
1234学术发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Oxford Handbook of Archaeology and Language 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6393970
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8209059
关于积分的说明 17380620
捐赠科研通 5447056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879825
邀请新用户注册赠送积分活动 1856226
关于科研通互助平台的介绍 1699051