JP4861431B2 - 光化学センサ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
主表面を有する反射基板を提供する工程と、
少なくとも1つの本質的に微小多孔性のポリマーを含む検出層を主表面の少なくとも一部分に添着する工程と、
検出層の少なくとも一部分上にほぼ連続的な半反射金属層を堆積させる工程であって、半反射金属層は、パラジウムを含みかつ層中に微細な不規則クラックの網目構造を有している、工程と、
クラックを広がらせるのに十分な温度で少なくとも検出層及び半反射金属層を分子酸素の存在下で加熱する工程とを含む、光化学センサの製造方法を提供する。
主表面を有する反射基板と、
反射基板の主表面の少なくとも一部分上に配置された検出層であって、少なくとも1つの本質的に微小多孔性のポリマーを含む、検出層と、
検出層の少なくとも一部分上に配置されたほぼ連続的な半反射金属層とを含む、光化学センサであって、半反射金属層は、パラジウムを含んでおり、半反射金属層は、層中に微細な不規則クラックの網目構造を有する、光化学センサを提供する。
「検体」とは、化学分析において検出されている特定の構成成分を意味し、
「光学的厚さ」とは、検出層に言及するときには、その物理的厚さとその屈折率との積を意味し、
「有機」とは、炭素を含有することを意味し、
「反射」とは、半反射性又は完全反射性を意味し、
「半反射」とは、完全反射性でも完全透過性でもない、例えば、20パーセント〜90パーセント反射性、又は30パーセント〜70パーセント反射性を意味する。
表面積及び細孔容積測定
総細孔容積は、75ポイント微小細孔分析を使用して製造業者の指示に従って操作される商品表記「カンタロームオートソーブ1C(QUANTACHROME AUTOSORB 1C)」(カンタクロームインスツルメンツ(Quantachrome Instruments)、フロリダ州ボイントンビーチ(Boynton Beach,Florida))として入手可能な気体吸着分析器を使用する窒素吸着によって測定した。
表2(以下)に示される試薬、条件、及びポリマーの説明を使用し、バッド(Budd)らの先端材料(Advanced Materials)、2004年、第16巻、第5号、456頁〜459頁に報告されている手順に概ね従って、モノマーBC及びモノマーFAからポリマーを調製した。
実施例1の多層フィルムサンプルを、低濃度のトルエン蒸気に対する応答について試験した。最大反射率ピーク波長における5ナノメートルの赤色シフトが、50百万分率(ppm)のトルエン蒸気で観察され、最大反射率ピーク波長における約50ナノメートルの赤色シフトが、2000ppm濃度で観察された。
実施例1の多層フィルムの代わりに比較実施例1の多層フィルムを使用したことを除いて、実施例5を繰り返した。このフィルムについて、2000ppm以下のトルエン蒸気濃度では、最大反射率ピーク波長のシフト位置は、観察されなかった。
2つの多層フィルムアセンブリを調製した。厚さ100ナノメートルのアルミニウム層を含むガラススライドをベース基板として使用した。調製実施例P3からのポリマーをTHFに溶解させて、5重量パーセント溶液を得て、それを1000rpmでアルミニウム上にスピンコーティングした。スピンコーティング後、両方のアセンブリで厚さ5nmのAl層をポリマー上に蒸発によって堆積させた。両方のコーティングされたアセンブリは、金属コーティング後、黄−赤の色相によって特徴付けられた。比較実施例C5を200℃で30分にわたってベルト炉内で加熱したが、黄−赤の色相の変化をもたらさなかった。比較実施例C6は、加熱処理しなかった。比較実施例C5及びC6を、低濃度のトルエン蒸気に対するそれらの応答について試験した。いずれのセンサも、2000ppmのトルエン蒸気ほどの高い濃度に対しては反射率スペクトル応答の変化を示さなかった。
2つの多層フィルムアセンブリを調製した。厚さ100ナノメートルのアルミニウム層を含むガラススライドをベース基板として使用した。調製実施例P3からのポリマーをTHFに溶解させて、5重量パーセント溶液を得て、それを1000rpmでアルミニウム上にスピンコーティングした。スピンコーティング後、両方のアセンブリで厚さ5nmのTi層をポリマー上に蒸発によって堆積させた。両方のコーティングされたアセンブリは、金属コーティング後、黄−赤の色相によって特徴付けられた。比較実施例C7を200℃で30分にわたってベルト炉内で加熱したが、黄−赤の色相の変化をもたらさなかった。比較実施例C8は、加熱処理しなかった。比較実施例C7及びC8を、低濃度のトルエン蒸気に対するそれらの応答について試験した。比較実施例C7及びC8のいずれも、2000ppmのトルエン蒸気ほどの高い濃度に対しては反射率スペクトル応答の変化を示さなかった。
2つの多層フィルムアセンブリを調製した。厚さ100ナノメートルのアルミニウム層を含むガラススライドをベース基板として使用した。調製実施例P5からのポリマーをクロロベンゼンに溶解させて、4重量パーセント溶液を得て、それを3000rpmで基板上にスピンコーティングした。スピンコーティング後、両方のアセンブリでパラジウム層をポリマー層上にスパッタコーティング(厚さ約5nm)した。コーティングされたアセンブリは、Pd金属被覆後、青−緑の色によって特徴付けられた。実施例6を200℃で30分にわたってベルト炉内で加熱したところ、黄−緑の色相を与える色の変化をもたらした。比較実施例C11は、加熱処理しなかった。実施例6及び比較実施例C11を、トルエン蒸気の濃度に対するそれらの応答について試験した。実施例6は、2000ppmのトルエン蒸気でその可視反射率スペクトルにおける観察可能な応答を示したが、比較実施例C11は、2000ppmのトルエン蒸気まで応答を示さなかった。
Claims (2)
- 光化学センサの製造方法であって、
主表面を有する反射基板を提供する工程と、
少なくとも1つの本質的に微小多孔性のポリマーを含む検出層を前記主表面の少なくとも一部分に添着する工程と、
前記検出層の少なくとも一部分上にほぼ連続的な半反射金属層を堆積させる工程であって、前記半反射金属層は、パラジウムを含みかつ層中に微細な不規則クラックの網目構造を有している、工程と、
前記クラックを広がらせるのに十分な温度で少なくとも前記検出層及び前記半反射金属層を分子酸素の存在下で加熱する工程とを含む、方法。 - 主表面を有する反射基板と、
前記反射基板の前記主表面の少なくとも一部分上に配置された検出層であって、少なくとも1つの本質的に微小多孔性のポリマーを含む、検出層と、
前記検出層の少なくとも一部分上に配置されたほぼ連続的な半反射金属層と
を含む、光化学センサであって、前記半反射金属層は、パラジウムを含んでおり、前記半反射金属層は、層中に微細な不規則クラックの網目構造を有しており、前記検出層から前記半反射金属層を貫いて延びる複数の突出部が存在する、センサ。
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