Pencil-Drawn Chemiresistive Sensor for Free Chlorine in Water
Notice bibliographique
Résumé
Free chlorine concentration in drinking water is an important control parameter throughout the distribution network, since both too-low and too-high concentrations can lead to health hazards, with 0.5-2 ppm being a typically acceptable range. Although colorimetric and electrochemical methods exist for measuring free chlorine, they require either the addition of chemicals during manual sampling or maintenance intensive instrumentation, such as reference electrodes. We have previously demonstrated a simple, reliable, reagent-fee solid-state chemiresistive sensor for continuous monitoring of aqueous free chlorine concentrations based on a functionalized carbon nanotube film. Here, we show that the same sensing principle can be translated to lower cost materials-as simple as a line drawn between two contacts using a free IKEA pencil. While IKEA (HB grade, about 70% graphite) pencils work well enough for quantitative free chlorine sensors, the use of 9B grade pencils (90% + graphite) results in higher sensitivity. Bare pencil line sensors show a nonselective response to a wide range of aqueous species; pencil lines functionalized with a redox-active aniline oligomer (phenyl-capped aniline tetramer), however, are highly selective to oxidant species, namely free chlorine, in a demonstrated range of 0.06-60 ppm. The resulting sensors are cost-effective, durable, resettable, reusable, and resistant to fouling. In contrast to electrochemical sensors, they do not require the use of a reference electrode. They can be operated continuously online for drinking water quality monitoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».