Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Screen-printed carbon electrodes with macroporous copper film for enhanced amperometric sensing of saccharides

Článekopen accesspeer-reviewedpublished
dc.contributor.authorMetelka, Radovan
dc.contributor.authorVlasáková, Pavlína
dc.contributor.authorSmarzewska, Sylwia
dc.contributor.authorDariusz, Guziejewski
dc.contributor.authorVlček, Milan
dc.contributor.authorSýs, Milan
dc.date.accessioned2023-07-12T12:53:13Z
dc.date.available2023-07-12T12:53:13Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractA porous layer of copper was formed on the surface of screen-printed carbon electrodes via the colloidal crystal templating technique. An aqueous suspension of monodisperse polystyrene spheres of 500 nm particle diameter was drop-casted on the carbon tracks printed on the substrate made of alumina ceramic. After evaporation, the electrode was carefully dipped in copper plating solution for a certain time to achieve a sufficient penetration of solution within the polystyrene spheres. The metal was then electrodeposited galvanostatically over the self-assembled colloidal crystal. Finally, the polystyrene template was dissolved in toluene to expose the porous structure of copper deposit. The morphology of porous structures was investigated using scanning electron microscopy. Electroanalytical properties of porous copper film electrodes were evaluated in amperometric detection of selected saccharides, namely glucose, fructose, sucrose, and galactose. Using hydrodynamic amperometry in stirred alkaline solution, a current response at +0.6 V vs. Ag/AgCl was recorded after addition of the selected saccharide. These saccharides could be quantified in two linear ranges (0.2-1.0 µmol L-1 and 4.0-100 µmol L-1) with detection limits of 0.1 µmol L-1 glucose, 0.03 µmol L-1 fructose, and 0.05 µmol L-1 sucrose or galactose. In addition, analytical performance of porous copper electrodes was ascertained and compared to that of copper film screen-printed carbon electrodes, prepared ex-situ by the galvanostatic deposition of metal in the plating solution. After calculating the current densities with respect to the geometric area of working electrodes, the porous electrodes exhibited much higher sensitivity to changes in concentration of analytes, presumably due to the larger surface of the porous copper deposit. In the future, they could be incorporated in detectors of flow injection systems due to their long-term mechanical stability.eng
dc.description.abstract-translatedNa povrchy uhlíkových elektrod potištěných sítotiskem se pomocí techniky šablonování koloidních krystalů vytvořila porézní vrstva mědi. Vodná suspenze monodisperzních polystyrénových kuliček o průměru částic 500 nm byla napipetována na pracovní plochu tištěné elektrody z aluminové keramiky. Po odpaření byla elektroda na určitou dobu opatrně ponořena do roztoku pro pokovování mědi, aby se dosáhlo dostatečné penetrace roztoku do polystyrénových kuliček. Kov byl poté galvanostaticky nanesen na samostatně sestavený koloidní krystal. Nakonec byl polystyrenový templát rozpuštěn v toluenu, aby se obnažila porézní struktura měděného depozitu. Morfologie porézních struktur byla zkoumána pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Elektroanalytické vlastnosti porézních měděných filmových elektrod byly hodnoceny při amperometrické detekci vybraných sacharidů, konkrétně glukózy, fruktózy, sacharózy a galaktózy. Pomocí hydrodynamické amperometrie v míchaném alkalickém roztoku byla po přidání zvoleného sacharidu zaznamenána odezva proudu při +0,6 V vs. Ag/AgCl. Tyto sacharidy mohly být kvantifikovány ve dvou lineárních rozmezích (0,2-1,0 µmol L-1 a 4,0-100 µmol L-1) s detekčními limity 0,1 µmol L-1 glukózy, 0,03 µmol L-1 fruktózy a 0,05 µmol L-1 sacharóza nebo galaktóza. Kromě toho byla zjišťována analytická výkonnost porézních měděných elektrod a porovnávána s vlastnostmi uhlíkových elektrod potištěných sítotiskem z měděného filmu, připravených ex-situ galvanostatickým nanášením kovu v pokovovacím roztoku. Po výpočtu proudových hustot vzhledem ke geometrické ploše pracovních elektrod vykazovaly porézní elektrody mnohem vyšší citlivost na změny koncentrace analytů, pravděpodobně kvůli většímu povrchu porézního měděného nánosu. V budoucnu by mohly být začleněny do detektorů průtokových vstřikovacích systémů kvůli jejich dlouhodobé mechanické stabilitě.cze
dc.formatp. 3466eng
dc.identifier.doi10.3390/s22093466
dc.identifier.issn1424-8220
dc.identifier.obd39884579
dc.identifier.scopus2-s2.0-85129222745
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/80924
dc.identifier.wos000794471500001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspublishedeng
dc.relation.ispartofSensors, volume 22, issue: 9eng
dc.relation.publisherversionhttps://www.mdpi.com/1424-8220/22/9/3466
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenseCC BY 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectnon-enzymatic sensorseng
dc.subjectcolloidal crystal templatingeng
dc.subjectporous copper electrodeseng
dc.subjectamperometric detectioneng
dc.subjectsensing of saccharideseng
dc.subjectne-enzymatické senzorycze
dc.subjectšablonování koloidních krystalůcze
dc.subjectporézní měděné elektrodycze
dc.subjectamperometrická detekcecze
dc.subjectvnímání sacharidůcze
dc.titleScreen-printed carbon electrodes with macroporous copper film for enhanced amperometric sensing of saccharideseng
dc.title.alternativeSítotiskové uhlíkové elektrody s makroporézním měděným filmem pro vylepšené amperometrické snímání sacharidůcze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Sensors_22_(2022)_3466.pdf
Velikost:
2.27 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format