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首页> 外文期刊>Environmental Science & Technology >Sensing Dissolved Methane in Aquatic Environments: An Experiment in the Central Baltic Sea Using Surface Plasmon Resonance
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Sensing Dissolved Methane in Aquatic Environments: An Experiment in the Central Baltic Sea Using Surface Plasmon Resonance

机译：在水生环境中感知溶解的甲烷：使用表面等离振子共振在波罗的海中部进行的实验

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A new sensor for in situ, real time methane (CH_4) measurements in aqueous environments is based on the refractive index (RI) modulation of a sensitive film composed of a polydimethylsiloxane (PDMS) layer incorporating molecules of cryptophane-A. The RI varies according to the amount of CH_4 bound to the cryptophane-A in the film and is determined using surface plasmon resonance (SPR). Tests of the sensor in the summer of 2012 reveal the expansive range of conditions of the Central Baltic Sea with CH_4 concentrations varying from 5 nM up to a few hundred nanomolar. The sensor showed detection limits down to 3 nM, sensitivity of 6 to 7 × 10~(-6) RIUM, and response times of 1 to 2 min. Best responses were obtained for concentrations up to 200 nM. Side effects (temperature, cross-sensitivity) are reviewed for future improvements to the sensor design. CH_4 values are highest in the Landsort Deep up to 1.2 μM at 400 m depth and lowest in the Gotland Deep with 900 nM at 220 m depth. However, variable values in the upper layers indicate higher mixing rates due to currents and wind driven forces in the Gotland Basin compared with almost constant CH_4 values in the Landsort Deep.
机译：一种新的用于在水环境中进行实时甲烷（CH_4）测量的传感器，该传感器基于对感光膜的折射率（RI）调制，该感光膜由掺有隐烷-A分子的聚二甲基硅氧烷（PDMS）层组成。 RI根据与膜中隐含蛋白A结合的CH_4的量而变化，并使用表面等离子体共振（SPR）确定。在2012年夏季对传感器进行的测试显示，波罗的海中部条件范围广泛，CH_4的浓度范围从5 nM到几百纳摩尔。该传感器的检测限低至3 nM，灵敏度为6至7×10〜（-6）RIU / nM，响应时间为1至2分钟。对于浓度高达200 nM的样品，可获得最佳响应。审查了副作用（温度，交叉敏感性），以改进传感器设计。 CH_4值在Landsort Deep中最高，在400 m深度处最高为1.2μM，而在Gotland Deep Deep中最低，在220 m深度时为900 nM。但是，与哥特式深部的CH_4值几乎恒定相比，哥特特兰盆地中的水流和风力驱动力导致上层的可变值表示较高的混合速率。

著录项

  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2013年第15期|8582-8590|共9页
  • 作者

    Cedric Boulart; Ralf Prien; Valerie Chavagnac; Jean-Pierre Dutasta;

  • 作者单位

    Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemuende, Seestrasse 15, 18119 Rostock, Germany,Geosciences Environnement Toulouse, UMR5563 CNRS/UPS/IRD/CNES, 14 Avenue Edouard Belin, 31400 Toulouse, France;

    Leibniz Institute for Baltic Sea Research, Warnemuende, Seestrasse 15, 18119 Rostock, Germany;

    Geosciences Environnement Toulouse, UMR5563 CNRS/UPS/IRD/CNES, 14 Avenue Edouard Belin, 31400 Toulouse, France;

    Laboratoire de Chimie, Ecole Normale Superieure de Lyon, 46 Allee d'Italie, 69364 Lyon 07, France;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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