Reagent-Free Quantification of Aqueous Free Chlorine via Electrical Readout of Colorimetrically Functionalized Pencil Lines
Notice bibliographique
Résumé
Colorimetric methods are commonly used to quantify free chlorine in drinking water. However, these methods are not suitable for reagent-free, continuous, and autonomous applications. Here, we demonstrate how functionalization of a pencil-drawn film with phenyl-capped aniline tetramer (PCAT) can be used for quantitative electric readout of free chlorine concentrations. The functionalized film can be implemented in a simple fluidic device for continuous sensing of aqueous free chlorine concentrations. The sensor is selective to free chlorine and can undergo a reagent-free reset for further measurements. Our sensor is superior to electrochemical methods in that it does not require a reference electrode. It is capable of quantification of free chlorine in the range of 0.1-12 ppm with higher precision than colorimetric (absorptivity) methods. The interactions of PCAT with the pencil-drawn film upon exposure to hypochlorite were characterized spectroscopically. A previously reported detection mechanism relied on the measurement of a baseline shift to quantify free chlorine concentrations. The new method demonstrated here measures initial spike size upon exposure to free chlorine. It relies on a fast charge built up on the sensor film due to intermittent PCAT salt formation. It has the advantage of being significantly faster than the measurement of baseline shift, but it cannot be used to detect gradual changes in free chlorine concentration without the use of frequent reset pulses. The stability of PCAT was examined in the presence of free chlorine as a function of pH. While most ions commonly present in drinking water do not interfere with the free chlorine detection, other oxidants may contribute to the signal. Our sensor is easy to fabricate and robust, operates reagent-free, and has very low power requirements and is thus suitable for remote deployment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».