Microelectronic manufacturing of a microsensor based on polyaniline for ammonia gas sensing

The fabrication and operation of an ammonia chemoresistor is described. The sensor responds to changes in the resistance (impedance) of a thin layer of conductive polymer is due to changes in ammonia concentration. The polyaniline film was deposited by electroless plating (dipping) method on interdigitated array made by photolithographic technique. The PANI film was characterized by UV/VIS and IR Spectroscopy and respectively, Atomic Force Microscopy. Impedance Spectroscopy was used for sensor characterization

Aminoxyl radicals - pure organic materials with tunable magnetic and sensing properties

Stabile Radikale haben in vielen Bereichen der Chemie, Physik, Biologie und Biomedizin ihren Nutzen unter Beweis gestellt. Gerade im letzten Jahrzehnt erlebte diese Substanzklasse vor allem wegen den Anwendungsmöglichkeiten von Nitroxiden als Red-Ox-Sensoren oder magnetischen Materialen ein erneutes Interesse. Das erste Kapitel beschäftigt sich mit der grundlegenden Theorie zur Entwicklung magnetischer Materialien. Des Weiteren sollen anhand einiger Beispiele Radikale im Komplex mit paragmagnetischen Metallen, Biradikale und Polyradikale beschrieben werden. rnrnIm zweiten Kapitel soll auf die Synthese von Hybrid Fluorophore-Nitrononyl-Nitroxid und Iminonitroxidradiale, sowie ihre Charakterisierung über IR, CV, EPR und Röntgenstrukturanalyse eingegangen werden. Mittels UV/Vis-Spektroskopie soll hierbei eine mögliche Anwendung als Red-Ox-Sensoren festgestellt werden. Hierbei werden über anschließende PL Untersuchungen eben diese Sensoreigenschaften der dargestellten Radikale bestätigt werden. Vielmehr noch soll die Möglichkeit von Pyren-Pyrazol-Nitronyl-Nitroxid als NO-Nachweis erläutert werden.rnrnFortschritte sowohl im Design als auch in der Analyse von magnetischen Materialen auf der Basis von Nitroxiden ist Thema des dritten Kapitels. Über ein klassisches Ullmann-Protokoll wurden verschiedene Nitronyl-Nitroxid und Iminonitroxid Biradiale mit unterschiedlichen π-Brücken zwischen den Radikalzentren synthetisiert. Magnetische Messungen belegen einen relativ starken antiferromagnetischen intramolekularen Austausch für den Großteil der untersuchten Biradikale. Hierbei zeigte sich jedoch eine außergewöhnliche hohe Austausch-Kupplung für 3,3‘-Diazatolandiradikale, die nur über die Existenz von starken intermolekularen Wechselwirkungen beschrieben werden kann. Durch Kombination der Röntgenstrukturanalyse mit DFT Berechnungen konnte im Fall des Tolan verbrückten Diradikals 87c die Intra-Dimer-Kupplung auf Jintra = -8,6 K bestimmt werden. Ein direkter Beweis für eine intermolekulare Anlagerung von Jinter ~- 2K konnte über eine Tieftemperatur AC-Messung von 87c erhalten werden. Bezüglich der magnetischen Messung ist das Nitronyl Biradikal 87c ein vielversprechender Kandidat für einen rein organischen eindimensionalen Quantenmagnet.rnrnAbsicht dieser Untersuchungen ist es zu zeigen, dass über die Kombination verschiedener struktureller Elemente die Sensitivität von Nitroxid basierten Sensoren und die intramolekulare Austauschwechselwirkung in π-konjugierten Spinsystemen so eingestellt werden kann, dass es möglich ist Moleküle mit gezielten Sensor- oder Magneteigenschaften zu entwickeln. rn

GROUND-BASED AND SATELLITE REMOTE SENSING OF PAROXYSMAL ERUPTIONS AT ETNA VOLCANO, 2011-2012.

Mt Etna's activity has increased during the last decade with a tendency towards more explosive eruptions that produce paroxysmal lava fountains. From January 2011 to April 2012, 25 lava fountaining episodes took place at Etna's New South-East Crater (NSEC). Improved understanding of the mechanism driving these explosive basaltic eruptions is needed to reduce volcanic hazards. This type of activity produces high sulfur dioxide (SO2) emissions, associated with lava flows and ash fall-out, but to date the SO2 emissions associated with Etna's lava fountains have been poorly constrained. The Ultraviolet (UV) Ozone Monitoring Instrument (OMI) on NASA's Aura satellite and the Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) on Aqua were used to measure the SO2 loadings. Ground-based data from the Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC) L-band Doppler radar, VOLDORAD 2B, used in collaboration with the Italian National Institute of Geophysics and Volcanology in Catania (INGV-CT), also detected the associated ash plumes, giving precise timing and duration for the lava fountains. This study resulted in the first detailed analysis of the OMI and AIRS SO2 data for Etna's lava fountains during the 2011-2012 eruptive cycle. The HYSPLIT trajectory model is used to constrain the altitude of the observed SO2 clouds, and results show that the SO2 emission usually coincided with the lava fountain peak intensity as detected by VOLDORAD. The UV OMI and IR AIRS SO2 retrievals permit quantification of the SO2 loss rate in the volcanic SO2 clouds, many of which were tracked for several days after emission. A first attempt to quantitatively validate AIRS SO2 retrievals with OMI data revealed a good correlation for high altitude SO2 clouds. Using estimates of the emitted SO2 at the time each paroxysm, we observe a correlation with the inter-paroxysm repose time. We therefore suggest that our data set supports the collapsing foam (CF) model [1] as driving mechanism for the paroxysmal events at the NSEC. Using VOLDORAD-based estimates of the erupted magma mass, we observe a large excess of SO2 in the eruption clouds. Satellite measurements indicate that SO2 emissions from Etnean lava fountains can reach the lower stratosphere and hence could pose a hazard to aviation. [1] Parfitt E.A (2004). A discussion of the mechanisms of explosive basaltic eruptions. J. Volcanol. Geotherm. Res. 134, 77-107.