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Advanced fiber optic sensors for quantitative nitrite detection: Comparative analysis of plasmonic tilted fiber Bragg gratings and fiber optic tips with ion-imprinted polymers

检出限 材料科学 亚硝酸盐 光纤 光纤传感器 等离子体子 光纤布拉格光栅 纤维 光电子学 动态范围 光学 化学 色谱法 复合材料 波长 物理 有机化学 硝酸盐
作者
Xuecheng Liu,Ragini Singh,Bingyuan Zhang,Christophe Caucheteur,Nuno F. Santos,Santosh Kumar,Jan Nedoma,Carlos Marques
出处
期刊:Sensors and actuators reports [Elsevier BV]
卷期号:8: 100233-100233 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.snr.2024.100233
摘要

The presence of nitrite, a prevalent contaminant in natural environments, presents a significant environmental and human health concern. Hence, it is imperative to develop a sensor with the ability to quantitatively detect nitrite. This study focuses on the design and development of i) probe 1: tilted fiber Bragg gratings (TFBGs) and ii) probe 2: fiber optic tip-based plasmonic sensors utilizing ion-imprinted polymers. The concentration of nitrite was assessed at various levels using both sensing configurations. The outcomes indicated that the TFBGs-based sensor exhibited a sensitivity and limit of detection (LOD) of 0.469 nm/ln(μg/mL) and 0.142 μg/mL in the linear detection range of 0.5–50 μg/mL. The fiber optic tip-based sensor exhibited a sensitivity and LOD of 1.16 nm/ln(μg/mL) and 0.176 μg/mL within the 1–50 μg/mL linear detection range. The obtained sensing results reveal that the sensors presented in this study are able to accurately detect nitrite at various concentrations in a quantitative manner. Moreover, an assessment was conducted to examine the selectivity and reusability of the sensor individually, yielding satisfactory results.
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