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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 10/2021

22.07.2021 | Original Research Article

Multivariate Analysis of a Cobalt Octaethyl Porphyrin-Functionalized SWNT Microsensor Device for Selective and Simultaneous Detection of Multiple Analytes

verfasst von: Sumedh M. Shirsat, Gajanan A. Bodkhe, Minakshi M. Sonawane, Bharti W. Gawali, Mahendra D. Shirsat

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 10/2021

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Abstract

Multivariate analysis is carried out for single-walled carbon nanotubes (SWNTs) functionalized with a cobalt octaethyl porphyrin (CoOEP) chemiresistive sensor device for selective and simultaneous detection of multiple analytes. The chemiresistor was prepared on Si/SiO2 substrate with photolithographically patterned gold microelectrodes having a 3-µm gap. SWNTs were aligned dielectrophoretically and functionalized with CoOEP by drop-casting. The aligned and CoOEP-functionalized SWNTs were characterized with electrical (IV method), structural, spectroscopic, and morphological techniques, and sensor performance was investigated in a chemiresistive sensing modality. The fabricated sensor shows response towards acetone, dichloromethane, methyl ethyl ketone, ethanol, and methanol, with a lower detection limit of 5 ppm, which is far below the OSHA permissible exposure limit for each analyte, and demonstrates fast response and recovery. The multivariate analysis viz. principal component analysis and linear discrimination analysis reveals high discriminating capability of SWNTs functionalized with the CoOEP chemiresistive sensor towards these analytes, which could be used as an intelligent electronic nose (E-nose). This type of intelligent E-nose can address the crucial need for monitoring environmental pollution in industries, homes, buildings, etc.

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Metadaten
Titel
Multivariate Analysis of a Cobalt Octaethyl Porphyrin-Functionalized SWNT Microsensor Device for Selective and Simultaneous Detection of Multiple Analytes
verfasst von
Sumedh M. Shirsat
Gajanan A. Bodkhe
Minakshi M. Sonawane
Bharti W. Gawali
Mahendra D. Shirsat
Publikationsdatum
22.07.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 10/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-09111-3

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