【発明の詳細な説明】
光子吸収性生物誘導化有機金属性一酸化炭素センサー発明の分野
本発明は、２種の固体状態の生物誘導化有機金属センサーにより一酸化炭素の
存在を検出するための改良された装置に関する。発明の背景
空気中の気体及び蒸気、たとえば一酸化炭素及び水銀はしばしば、検出するこ
とが困難であり；それらは、それらが一般的な人により見られ又はにおいをかが
れ得る以下のレベルで無色且つ無臭であり、又は毒性であり得る。硫化水素(H2S
)は、パートパービリオン(ppb)レベルで鼻により検出され得る。しかしながら、
高レベルのH2S に暴露される場合、鼻は化学物質に対して無感覚になり、そして
そのような低レベルでもはやそれを検出することができない。また、多くの環境
下で、一定の気体のにおいは、空気中に存在する他の臭気により遮断され得る。
それらの空気中の物質の毒素は、ヒトが長期間、存在する自動車、飛行機、工場
プラント、鉱山、家及び他の環境下でヒトに対してますますの危険性を与える。
既知の一酸化炭素センサーシステムよりも広い湿度範囲で改良された感度、す
ばやい再生及び応答を提供するよう構成されたセンサーを有する一酸化炭素セン
サーシステムが構成されことが所望される。その一酸化炭素センサーは必要とさ
れるUL2034標準規格を満たし、又はそれを越え、そして少なくとも３年の通常の
操作の拡張された機能寿命を有することが所望される。
1992年４月30日に公表されたUL標準規格2034は、一酸化炭素セン
サーのために次の基準を有する：
基準１：約20〜25℃及び約85±５％の相対湿度の調節された雰囲気下での約48
時間の試験準備、約200ppmの一酸化炭素への約35分間の続く暴露、この後、一酸
化炭素への暴露の直後、センサーシステムを通して透過される光に対する、一酸
化炭素への暴露の前、センサーシステムを通して透過される光の比が約２：１に
等しいか又はそれよりも高く；
基準２：約20〜25℃及び約15±５％の相対湿度の調節された雰囲気下での約３
時間の試験準備、約200ppmの一酸化炭素への約35分間の続く暴露、この後、一酸
化炭素への暴露の直後、センサーシステムを通して透過される光に対する、一酸
化炭素への暴露の前、センサーシステムを通して透過される光の比が約２：１に
等しいか又はそれよりも高く；
基準３：約20〜25℃及び約53±３％の相対湿度の調節された雰囲気下での約24
時間の試験準備、約20〜25℃及び約53±３％の相対湿度の調節された雰囲気下で
約15〜20ppm の一酸化炭素への約８時間の続く暴露、この後、一酸化炭素への暴
露の直後、センサーシステムを通して透過される光に対する、一酸化炭素への暴
露の前、センサーシステムを通して透過される光の比が約１：１に等しいか又は
それよりも低く；
基準４：約52℃及び約95％の相対湿度の調節された雰囲気下での約 168時間の
試験準備、約20〜25℃及び約53±３％の相対湿度の調節された雰囲気下で約400p
pmの一酸化炭素への約15分間の続く暴露、この後、一酸化炭素への暴露の直後、
センサーシステムを通して透過される光に対する、一酸化炭素への暴露の前、セ
ンサーシステムを通して透過される光の比が約２：１に等しいか又はそれよりも
高く；
基準５：約61℃及び約93％の相対湿度の調節された雰囲気下での約 240時間の
試験準備、約61℃及び約85％の相対湿度の調節された雰囲気下での約３時間の続
く試験準備、約61℃及び約85％の相対湿度の調節された雰囲気下で約400ppmの一
酸化炭素への約15分間の続く暴露、この後、一酸化炭素への暴露の直後、センサ
ーシステムを通して透過される光に対する、一酸化炭素への暴露の前、センサー
システムを通して透過される光の比が約２：１よりも高いか又はそれに等しく；
基準６：約70℃及び低い相対湿度の調節された雰囲気下での約30日の試験準備
、約49℃の低い温度及び約50±20％の相対湿度の調節された雰囲気下での約１時
間の続く試験準備、約200ppmの一酸化炭素への約35分間の続く暴露、この後、一
酸化炭素への暴露の直後、センサーシステムを通して透過される光に対する、一
酸化炭素への暴露の前、センサーシステムを通して透過される光の比が約２：１
に等しいか又はそれよりも高く；
基準７：−40℃及び低い相対湿度、続く０℃の高い温度及び15±５％の相対湿
度の調節された雰囲気下での約72時間の試験準備、200ppmの一酸化炭素への約35
分間の続く暴露、この後、一酸化炭素への暴露の直後、センサーシステムを通し
て透過される光に対する、一酸化炭素への暴露の前、センサーシステムを通して
透過される光の比が約２：１よりも高いか又はそれに等しく；
基準８：約20〜25℃及び53±２％の相対湿度の調節された雰囲気下での約24時
間の試験準備、周囲条件下で約100ppmの一酸化炭素への約80分間の続く暴露、こ
の後、一酸化炭素への暴露の直後、センサーシステムを通して透過される光に対
する、一酸化炭素への暴露の前、センサーシステムを通して透過される光の比が
約２：１よりも高いか又はそれに等しく；
基準９：約20〜25℃及び85±５％の相対湿度の調節された雰囲気下での約48時
間の試験準備、200ppmの一酸化炭素への約35分間の続く暴露、一酸化炭素フリー
の空気の雰囲気下への約24時間の続く暴露、この後、一酸化炭素フリーの空気へ
の暴露の後、センサーシステムを通して透過される光と一酸化炭素への暴露の後
、センサーシステムを通して透過される光との間の差異が、一酸化炭素への暴露
の前、センサーシステムを通して透過される光と一酸化炭素への暴露の後、セン
サーシステムを通して透過される光との間の差異により割り算され、その商が10
0 により掛け算され、そしてその最終結果が約90よりも高いか又はそれに等しい
値を有する。発明の要約
本発明の原理に従って調製される一酸化炭素センサーシステムは、センサーハ
ウジング内に配置される第１センサー及び第２センサーを含んで成る二重センサ
ーシステムである。個々の第１及び第２センサーは、ヒトの眼又は光ダイオード
又は同様のものによりセンサーを通して透過される光の検出を可能にするために
光に対して十分に透過性がある多孔性透明又は半透明支持体から形成される。個
々の支持体は、高濃度の一酸化炭素に対してセンサーを通しての光の透過率の程
度を低めるために配合される化学試薬により含浸される。
個々の異なったセンサーを形成する個々の支持体は、UL2034の基準により必要
とされるように異なった温度及び湿度条件で良好な一酸化炭素感受性を供給する
ために異なった化学試薬により含浸される。第２センサーを形成する支持体は、
３〜10ナノメーター（３×10-7〜１×10-6cm）から15ナノメーター(1.5×10-6cm
)以上に平均孔直径を高めるために化合物により処理され、それにより支持体の
表面積及びセンサーの感度が高められる。
第１センサーを形成するために使用される化学試薬は、アメリカ特許第 5,063
,164号に開示される試薬と同じである。第２センサーを形成するために使用され
る化学試薬は、次のグループの個々からの少なくとも１つの化合物の混合物から
形成される：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム(PdCl2)、臭化パラジウム(PdBr2)、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パ
ラジウム、CaPdCl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4
，Na2PdBr4，PdCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2又はそれらの混合物を包含する
群から選択されたパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、又はそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、トリフルオロ酢酸
銅、及び過塩素酸銅を包含する群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、他の変性されたシクロデキ
ストリン、又はそれらの混合物を包含する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、アルミニウム、白金、カルシウム、マグ
ネシウム、及びカバルトの塩化物及び臭化物、又はそれらの混合物を包含する群
から選択された可溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド（DSMO）、テトラヒドロフラン(THF)、ジ
メチルホルムアミド(DMF)、トリクロロ酢酸、銅、カルシウム、マグネシウム、
ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン群から選択された可溶性の
金属トリフルオロアセチルアセトネート、又はそれらの混合物を包含する群から
選択された有機溶媒及び三弗素化有機アニオン。
一酸化炭素を含む空気への化学センサーシステムの暴露に基づいて、その化学
センサーはそれらの光学密度の変化を受ける。光学密度におけるそれらの変化は
、光電煤煙検出器にほぼ適合できる費用で、感度及び誤った警報に関してUL2034
基準を満たすために十分である。本発明の原理に従って構成されたセンサーシス
テムは、高い湿度で、一酸化炭素に対する高い感受性及び長い機能的寿命を示す
。図面の簡単な説明
本発明のそれらの及び他の特徴及び利点は、明細書、請求の範囲及び図面に関
して良好に理解されるようになるにつれて高く評価されるようになるであろう。
図１は、本発明の原理に従って構成された一酸化炭素センサーを組込む一酸化
炭素検出器の略図であり；
図２は、表１に提供され、そして約85％の相対湿度で200ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図３は、表２に提供され、そして約15％の相対湿度で200ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図４は、表３に提供され、そして約53％の相対湿度で15〜20ppm
の一酸化炭素にゆだねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物について
の一酸化炭素感度の比較をグラフ形で示す図であり；
図５は、表４に提供され、そして約95％の相対湿度で400ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図６は、表５に提供され、そして約85％の相対湿度で400ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図７は、表６に提供され、そして約50％の相対湿度で200ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図８は、表７に提供され、そして約15％の相対湿度で200ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；
図９は、表８に提供され、そして約53％の相対湿度で100ppmの一酸化炭素にゆ
だねられた３種の異なった一酸化炭素センサー配合物についての一酸化炭素感度
の比較をグラフ形で示す図であり；そして
図10は、表２に提供される３種の異なった一酸化炭素センサー配合物について
表９に提供される再生速度の比較をグラフ形で示す図である。発明の詳細な説明
本発明は、一酸化炭素（CO）及び他の気体性化学物質（すなわち、硫化水素(H2
S)及び同様のもの）の存在を検出するための改良された化学センサーシステム
から成る。本発明の原理に従って構成された化学センサーシステムは、追加のセ
ンサーの使用により可能に
されるアメリカ特許第 5,063,164号（引用により本明細書に組込まれる）に開示
される単一センサーシステム以上の改良点を有する。図１は、本発明の原理に従
って構成された新規の化学センサーシステムを組込む化学検出器10を示す。光12
は、センサーハウジング16に隣接して位置する赤外線発光ダイオード(LED)14に
より発光される。光12は、ハウジング16内に含まれる第１センサー18及び第２セ
ンサー20を通して連続的に通過する。第１及び第２センサーの両者を通過する光
は、光ダイオード22に透過される。第１及び第２センサー18及び20がCOに暴露さ
れる場合、それらは薄黒くなり、それにより、透過される光の量を減じる。光ダ
イオード20により記録された光透過率が一定の整定値に減じられる場合、空気中
に存在する化学気体（すなわち一酸化炭素）の予定されたレベルに対応して、警
告（示されていない）が誘因される。
本発明におけるセンサー18及び20の個々は、明確に異なった支持体及び自己再
生性センサー試薬から製造される。図１に示されるように、第１センサー18は、
アメリカ特許第 5,063,164号の配合物＃１に開示されるものであり、そして初期
においては、黄色であるが、しかしCOへの暴露に基づいて緑色〜濃い青色に変化
する。第１センサー18は低〜中間の湿度及び温度範囲で作動する。第２センサー
20は、アメリカ特許第 5,063,164号の配合物＃２に使用される同じ支持体及び化
学センサー試薬の変性型又は上記特許の配合物＃３に使用される支持体及び化学
センサー試薬の変性型のいづれかを含んで成る。第２センサー20は、初期におい
て赤−オレンジの色であり、そしてCOへの暴露に基づいて濃赤白〜黒色に変化し
、そして中間〜高い湿度及び温度範囲で作動する。
従って、低〜中間の湿度で最良に作動する第１センサー及び中間〜高い湿度で
最良に作動する第２センサーを含んで成る二重センサ
ーシステムは、UL2034により必要とされるような極度な温度及び湿度の両者のモ
ニターを可能にし、この効果は単一センサーシステム、又は同じタイプのセンサ
ーを含んで成る二重センサーシステムによっては達成され得ない。
アメリカ特許第 5,063,164号からの第１センサー18（配合物＃１として本明細
書において言及される）を記載する簡単な要約及び第２センサー（それぞれ、本
明細書においては、配合物＃２又は配合物＃３として言及される）のより詳細な
説明は次の通りである。〔注：アメリカ特許第 5,063,164号を通して存在する誤
りを気づくことは重要である。その特許第 5,063,164号のあらゆるところに、ナ
ノメーターの単位（１nm＝10-9ｍ）が数字の後に置かれており、その数は右の方
に小数点以下２桁動かされて書かれるべきである。たとえば、35ナノメーターと
して書かれる数は、実際的には、0.35ナノメーターと読まれるべきである。本特
許出願における改良されたセンサーシステムと前記特許第 5,063,164号に記載さ
れるシステムとを比較する場合、この誤りを留意することが重要である。〕
アメリカ特許第 5,063,164号に開示されるように、配合物＃１は、次のグルー
プ１〜５の個々からの少なくとも１つの化合物の混合物を含む自己再生化学試薬
により含浸されているか又は被覆されている多孔性半透明支持体（すなわち、そ
の支持体は光ダイオード又は同様のものによる透過された光の検出を可能にする
ために光に対して十分に透過性である）から製造される：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4及びK2PdCl4から成る群から選択されたパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化
モリブデン、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン
酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、混合されたヘテロポリモリ
ブデン酸塩、又はヘテロポリタングステン酸塩から成る群から選択されたモリブ
デン及び／又はタングステン塩又は酸性塩；
グループ３：硫酸銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅及び過塩素酸銅から成る群か
ら選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、及びγ−シクロデキストリンを包含し（但し、これだ
けには限定されない）、そして少なくとも0.50ナノメーター（５×１０-8センチ
メーター）の直径を有する内部孔を有する群から選択された、化学試薬システム
のすべての成分ではないが、少なくとも１つの成分を封入する分子封入剤；及び
グループ５：塩化リチウム、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ア
ルミニウム、塩化白金、無機酸、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ゴバ
ルト、又はそれらの混合物から成る群から選択された可溶性塩化物イオン。
第１センサーを形成するために使用される試薬溶液の成分についてのモル比の
範囲は次の通りである：
グループ１：グループ２＝0.01：１〜0.5 ：１；
グループ３：グループ２＝0.001 ：１〜0.08：１；
グループ４：グループ２＝１：１〜20：１；
グループ５：グループ２＝0.01：１〜10：１。
第１センサー18を形成するために使用される支持体は、次の列挙からの材料か
ら選択されるが、但し、これだけには限定されない：ビーズ形での市販のシリカ
−ゲル乾燥剤（シリカゲルのほとんど主要な供給者から入手できる）、多孔性二
酸化珪素、たとえばAlachu
Glass Works，Corning，NY，Brand No．7930)。支持体のための種々の物理的形
状及び形が適切な商業的方法により得られる。
配合物＃２、すなわち第２センサー20を形成するために使用される化学試薬は
、配合物＃１において前で開示されたのと同じ支持体を用いて調製される。その
支持体は、次のグループ１〜６の個々からの少なくとも１つの成分の混合物を含
んで成る化学試薬により含浸される：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム(PdCl2)、臭化パラジウム(PdBr2)、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パ
ラジウム、CaPdCl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4
，Na2PdBr4，PdCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2又はそれらの混合物を包含する
群から選択されたパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、又はそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、トリフルオロ酢酸
銅、及び過塩素酸銅を包含する群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、他の変性されたシクロデキ
ストリン、又はそれらの混合物を包含する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、アルミニウム、白金、カルシウム、マグ
ネシウム、及びカバルトの塩化物及び臭化物、又はそれらの混合物を包含する群
から選択された可溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド（DSMO）、テトラヒドロフラン(THF)、ジ
メチルホルムアミド(DMF)、トリクロロ酢酸、トリフルオロアセテート、銅、カ
ルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン
群から選択された可溶性の金属トリフルオロアセチルアセトネート、又はそれら
の混合物を包含する群から選択された有機溶媒及び三弗素化有機アニオン。
第２センサーを形成するために使用される試薬溶液の成分のモル比の範囲は次
の通りである：
グループ１：グループ２＝0.01：１〜0.5：１；
グループ３：グループ２＝0.001：１〜0.08：１；
グループ４：グループ２＝１：１〜20：１；
グループ５：グループ２＝0.01：１〜10：１；及び
グループ６：グループ２＝0.00001：１〜0.001：１。
第２センサーを形成するために使用される好ましい化学センサー試薬溶液は、
塩化パラジウムを含んで成るグループ１成分、ケイモリブデン酸を含んで成るグ
ループ２成分、塩化銅を含んで成るグループ３成分、変性されたβ＝シクロデキ
ストリンを含んで成るグループ４成分、塩化カルシウム及び臭化カルシウムを含
んで成るグループ５成分、トリクロロ酢酸及び銅トリフルオロアセチルアセトネ
ートを含んで成るグループ６成分を含む。
配合物＃３のために使用される支持体は、同一ではないが、配合物＃１及び配
合物＃２のために使用される支持体に類似する。第２センサー20を形成するため
に使用される支持体は、その外面上に大
きな孔サイズを有することによって区別され、そして従って、低い半透明の外観
を有するものとして特徴づけられる。第２センサー20を形成するために使用され
る支持体は、１又は複数の次の化学試薬：弗化水素アンモニウム（NH4HF2又はNH4
F・HF）；弗化アンモニウム；弗化水素酸により配合物＃１及び配合物＃２につ
いて前で開示された同じ支持体材料を処理することによって調製される。そのよ
うな化学物質処理の使用は、支持体の表面をエッチングし、それにより、孔直径
のサイズを高め、そして支持体の表面積を広める。配合物＃１及び＃２について
前で言及されたタイプの支持体は、大きな孔サイズ形で、交互に使用され得る。
次に、変性された支持体が配合物＃２に開示される同じ化学センサー試薬により
含浸される。
化学センサーシステムは、COとの接触に応答してその光学密度の変化を受ける
。従って、COの存在は、COに暴露された化学センサーシステムの光学密度と暴露
されていない化学センサーシステムの光学密度とを比較することによって定量化
され得る。この化学センサーシステムの光学密度の変化は、COの濃度及び暴露の
時間の両者に依存する。
個々の多孔性透明又は半透明支持体の表面積は、その表面積が化学センサーシ
ステムの反応性に比例するので、重要な物性である。高い表面積が、センサーシ
ステムの含浸の程度を最大にするために及び従って、感度を最適化するために好
ましい。これに関しては、それぞれLawrance Livermore National Laboratory〔
R2〕及びSandia National Laboratory〔R3〕で開発された技法により製造された
ひじょうに高い表面積のエーロゲル及びキセロゲルが感度の有意な上昇のための
可能性を有する。しかしながら、実際的な制限が、機械的安定性のために生じる
。多孔性一体式材料により製造された化学センサーシステムは、粉末化された材
料により製造されたセンサ
ーよりも長い時間、活動的に存続する。また、多孔性一体式センサーは、製造す
るのに安価であり、そして調節が容易であり；従って、それらは粉末化されたシ
リカセンサー、電気化学センサー及び半導体センサーよりも商業的用途に適合し
やすい。
多孔性透明又は半透明支持体の孔直径は、その孔が標的気体の拡散を適応せし
めることができるので、重要な要因である。化学センサーとしての作用のための
適切な支持体は、1.5〜100 ナノメーター(1.5×10-7〜１×10-5cm)の範囲での平
均孔直径を有することができる。約３〜100 ナノメーター（３×10-7〜１×10-5
cm）の平均孔直径がほとんどのCOセンサー用途のために好ましいと思われる。大
きな孔は低い光の透過率、低い表面積、及び微粉、汚れ、エアゾールの収集をも
たらす。しかしながら、より半透明で大きな孔のセンサーは可視の色彩を示す装
置のために有用である。他方、小さ過ぎる孔は、標的気体を収容することができ
ず、又は拡散時間をひじょうに高めることができず、従って、低められた感度を
示す。センサーシステムの好ましい態様においては、センサーを形成する少なく
とも１つの支持体は、約15ナノメーター(1.5×10-6cm)以上の平均孔直径を有す
る。
本発明の原理に従って調製される改良された化学センサーシステムは、ａ）配
合物＃２についての上記の化学センサー試薬におけるブロミド、トリクロロアセ
テート及びトリフルオロアセチルアセトネート；ｂ）NH4Fを用いて約３倍の高め
られた支持体への表面の変性；及びｃ）10ナノメーター（３×10-7〜１×10-6cm
）〜約15ナノメーター(1.5×10-6cm)以上の平均孔直径を包含する、上記配合物
＃３に従って形成されたセンサーを含んで成る。
配合物＃１に従って調製された化学センサー及び上記配合物＃２又は＃３に従
って調製された第２センサーを組込む二重センサーシ
ステムは、より高い湿度でUL2034の基準を満たし、化学センサーシステムの機能
寿命を延長し、そしてアメリカ特許第 5,063,164号に記載されるセンサー（配合
物＃１）の感度の少なくとも２倍の感度の上昇を付与する。本発明の化学センサ
ーシステムはまた、より明確な限界値でCOの濃度に応答し、そして生物学的シス
テムの再生よりも早い態様でそれ自体再生する。たとえば、ヘモグロビンは、酸
素のためのその親和性よりも約 200倍高い一酸化炭素のための親和性を有する。
従って、一酸化炭素はヘモグロビン上で酸素を容易に置換することができ、ヘモ
グロビンの酸素担持を不可能にする。本発明の二重センサーシステムは、広い温
度及び湿度範囲にわたってヒトのヘモグロビン−血液−肺システムよりも早く反
応する。その化学センサーシステムはまた、そのシステム環境からのCOの除去に
基づいて、アメリカ特許第 5,063,164号に記載されるセンサー（配合物＃１）よ
りもよりすばやく再生する。
本発明は、火炎、自動車、家庭電化製品、電動機及び他の源からの一酸化炭素
の検出のために有用である。それはUL2034規格を満たし、そして公害のない長い
寿命で且つ安価な検出器システムを提供する。それらの言及を確証する実験デー
タは、表１〜９及び図２〜10に示されており、ここで次の定義が適用される：
１．配合物＃１は、アメリカ特許第 5,063,164号に従って製造されたセンサー
のための配合物を言及する。
２．配合物＃１＋配合物＃２は、アメリカ特許第 5,063,164号に従って製造さ
れた第１センサー18及び本明細書に記載されるような変性されていない支持体及
び変性された化学センサー試薬により製造された第２センサー20を有する二重セ
ンサーシステムを言及する。
３．配合物＃１＋配合物＃３は、アメリカ特許第 5,063,164号に
従って製造された第１センサー18及び本明細書に記載されるような変性された支
持体及び変性された化学センサー試薬により製造された第２センサー20を有する
二重センサーシステムを言及する。
４．Ｉoは、センサーが一酸化炭素に暴露される前、光ダイオードにより読み
取られる光透過率を言及する。
５．Ｉfは、センサーが一酸化炭素に暴露された後、光ダイオードにより読み
取られる光透過率を言及する。
５．Ｉo／Ｉfとして計算される感度は、試験の成功又は失敗が測定される判定
基準の１つである。それらの感度は、個々の表において数的に及び個々の表に対
応する図において図表的に比較される。表１：感度の比較−高い湿度／室温の試験
本発明に従って調製されたセンサーを、20〜25℃及び85±５％の相対湿度の調
節された雰囲気下で48時間、試験準備した。次に、それらを同じ条件下で200ppm
のCOに35分間、暴露した。2.0 の感度が、この試験を合格するための最小必要条
件である。下記データーが示すように、配合物＃１＋配合物＃３のみがこの必要
条件を満たす。図の比較のためには、図２を参照のこと。
表２：感度の比較−低い湿度／室温の試験
本発明に従って調製されたセンサーを、20〜25℃及び15±５％の相対湿度の調
節された雰囲気下で３時間、試験準備した。次に、それらを、同じ条件下で200p
pmのCOに35分間、暴露した。2.0 の感度がこの試験を合格するための最小必要条
件である。下記データが示すように、配合物＃１及び配合物＃１＋配合物＃２は
この必要条件をちょうど満たすが、配合物＃１＋配合物＃３はそれをはるかに越
える。図の比較のためには、図３を参照のこと。
表３：感度の比較−誤った警告（低レベル）の試験
本発明に従って調製されたセンサーを、20〜25℃及び53±３％の相対湿度の調
節された雰囲気下で24時間、試験準備した。次に、それらを、同じ条件下で15〜
20ppm のCOに８時間、暴露した。1.0 の感度がこの試験を合格するために必要と
され、すなわちセンサーはこのレベルでCOに対してまったく応答すべきではない
。下記データが示すように、配合物＃１及び配合物＃１＋配合物＃３はこの必要
条件を満たすが、配合物＃１＋配合物＃２は失敗する。図の比較のためには、図
４を参照のこと。
表４：感度の比較−高い湿度／高い温度の試験（UL滞留基準）
本発明に従って調製されたセンサーを、52℃及び95％の相対湿度の調節された
雰囲気下で 168時間（７日間）、試験準備した。次に、それらを、同じ条件下で
400ppmのCOに15分間、暴露した。2.0 の感度がその試験を合格するための最小の
必要条件である。下記データーが示すように、配合物＃１及び配合物＃１＋配合
物＃２はこの必要条件を満たさないが、配合物＃１＋配合物＃３はそれをはるか
に越える。図の比較のためには、図５を参照のこと。
表５：感度の比較：高い湿度／高い温度の試験（UL RV 基準）
本発明に従って調製されたセンサーを、61℃及び93％の相対湿度の調節された
雰囲気下で 240時間（10日間）、試験準備した。次に、相対湿度を３時間、85％
に低め、そして同じ条件下で400ppmのCOに15分間、暴露した。2.0 の感度がこの
試験を合格するための最小の必要条件である。下記データが示すように、配合物
＃１についてのデータは存在しないが、しかしそれらは高い湿度滞留基準を合格
しないので（表４を参照のこと）、合格することは予測できない。配合物＃１＋
配合物＃２はまた、この必要条件を満たさないが、配合物＃１＋配合物＃３はそ
れをはるかに越える。この試験を合格す
るセンサーは、それらがまた他のすべての必要条件を満たす場合、レクリエーシ
ョン用車両（RV）への使用のために適切であると思われる（UL基準による）。図
の比較のためには、図６を参照のこと。
表６：感度の比較−促進された老化試験
本発明に従って調製されたセンサーを、70℃及び低い相対湿度で30分間、試験
準備した。次に、その温度及び相対湿度を、49℃及び50±20％に１時間、適合せ
しめ、そして続いて、そのセンサーを200ppmのCOに35分間、暴露した。2.0 の感
度がこの試験を合格するための最小の必要条件である。下記データが示すように
、配合物＃１及び配合物＃１＋配合物＃２はこの必要条件を満たさないが、配合
物＃１＋配合物＃３はそれをはるかに越える。図の比較のためには、図７を参照
のこと。
表７：感度の比較−低い湿度／低い温度の試験
本発明に従って調製されたセンサーを、−40℃及び低い相対湿度の調節された
雰囲気下で72時間、試験準備した。次に、その温度及び相対湿度を０℃及び15±
５％に高め、そして続いて、そのセンサーを200ppmのCOに35分間、暴露した。2.
0 の感度は、この試験を合格するための最小の必要条件である。配合物＃１につ
いてのデータは存在しないが、下記データは、配合物＃１＋配合物＃２及び配合
物＃１＋配合物＃３の両者がこの必要条件をはるかに越えていることを示す。図
の比較のためには、図８を参照のこと。
表８：感度の比較−標準CO試験
本発明に従って調製されたセンサーを、20〜25℃及び53±２％の相対湿度の調
節された雰囲気下で24時間、試験準備した。次に、それらを、同じ条件下で100p
pmのCOに80分間、暴露した。2.0 の感度は、この試験を合格するための最小の必
要条件である。下記データが示すように、配合物＃１はこの必要条件を満たさな
いが、配合物＃１＋配合物＃２及び配合物＃１＋配合物＃３は、等しい感度を伴
って合格する。図の比較のためには、図９を参照のこと。
表９：再生率の比較−標準CO試験
これは表２に示されるのと同じデータである。Ｉlを伴っての追加の縦欄にお
ける数は、センサーが一酸化炭素に暴露された24時間後、光ダイオードにより読
み取られる光透過率を言及する。表の底部での斜線部分は、センサーの％再生率
を与える。これは、（（Ｉl−Ｉf）／（Ｉo−Ｉf））×100 として計算される。
一酸化炭素への暴露の24時間後、90％の再生率が、この試験を合格するための最
小基準である。データが示すように、すべての３種の配合物は、24時間後、容易
に再生した。図の比較のためには、図10を参照のこと。
好ましい態様の記載
溶液に55℃で２時間、0.100インチの厚さ及び１／４インチの直径
に、そのディスクを簡単にすすぎ、そしてさらに、55℃で11〜20時間、処理した
。この後、数時間、水ですすぎ、そして 400℃で４時間、加熱することによって
乾燥せしめた。
たセンサーを、20〜25℃で18〜24時間、空気乾燥せしめ、そして40℃に18〜24時
間、加熱した。一酸化炭素への暴露の前及び後での調製された化学センサーシス
テムの光学密度の測定を、標準の実験室の測定器を用いて行なった。例１−センサー＃１の調製
溶液にソークした：H2O 35ml中、1.504×10-6モルの H4Mo12SiO40； 3.324×10- 2
モルの CaCl2・２H2O ； 6.713×10-4モルのNa2PdCl4； 4.075×10-4モルのβ
−シクロデキストリン； 3.346×10-4モルの CuCl2・２H2O ； 3.045×10-4モル
のγ−シクロデキストリン； 9.588×10-3モルの PdCl2；及び合計の溶液の体積
を100.00mlにするのに十分なH2O。例２−センサー２の調製
時間ソークした。次に、それらを十分にすすぎ、そして炉において 400℃で乾燥
せしめた。次に、変性されたディスクを、次の処方に従って調製された試薬溶液
にソークした：40mlのH2O 中、1.205×
10-6モルの H4Mo12SiO40； 4.034×10-4モルのγ−シクロデキストリン； 5.642
×10-4モルのNa2PdCl4； 5.712×10-4モルの CuCl2・２H2O ； 7.742×10-3モル
の CaBr2・２H2O ； 2.282×10-2モルの CaCl2・２H2O ； 2.261×10-3モルのCl3
CCO2H； 1.301×10-4モルのCu(H3CCOCHCOCF3)2； 8.082×10-4モルのＨβ−シ
クロデキストリン； 5.523×10-3モルのPdCl3；及び合計の溶液の体積を100.00m
lにするのに十分なH2O。
多くの異なった手段が、センサーを組合すために存在する。それらは、ファイ
バーオプチックス、反射鏡、レンズ又はそれらの組合せ、並びに図１に示される
標準方法の使用を包含する。
表１〜８に示されるデータは、アメリカ特許第 5,063,164号に従って開発され
たセンサーよりも本発明の原理に従って調製されたセンサーが、添加剤及び変性
された支持体により卓越した応答を示すことを例示する。そのデータは、高い湿
度での応答において明確に改良点を示し；しかしながら、新規のセンサーは、セ
ンサーがCOへの暴露の前、０℃及び15±５％の相対湿度で少なくとも３時間、状
態調節されるべきであり、そしてセンサーが一定のCO濃度下で与えられた時間内
で警告を誘発すべきであることを言及するパラグラフ44.1を単独では合格しない
。しかしながら、黄色のセンサーは、長期の乾燥湿度への暴露の後、COに対して
応答する。
さらに、本発明の原理に従って調製されたセンサーはまた、UL2034パラグラフ
68に規定される厳密な老化条件を合格する。新規のセンサーは、93±２％の相対
湿度で、66℃での30日間、−40℃での３日間、及び62℃での７日間の老化条件を
合格するが、アメリカ特許第 5,063,164号に従って調製されたセンサーは、66℃
で30日間の老化条件さえ合格しない。本発明の原理に従っての２種のセンサーの
組合せに従っての一酸化炭素センサーシステムは、1992年４月30日
に公表されたUL2034に規定される条件を合格することができる。
本発明の原理に従って調製された改良化学センサーシステムが、明瞭さ及び例
証のために限定された作用態様で特別に記載され、そして例示されて来た。多く
の修飾及び変更は当業者に明らかであろう。従って、請求の範囲内で、本発明の
原理に従って調製された改良化学センサーシステムが具体化され得ることは理解
されるべきである。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９６年７月２４日
【補正内容】
請求の範囲
１．空気中の一酸化炭素の存在を検出するための少なくとも２つの光子吸収性
／透過性有機金属センサー；
ここで前記個々のセンサーが：
近くの赤外線バンドにおいて少なくとも一部透過性である多孔性半透明材料か
ら形成されるセンサー支持体、ここで少なくとも１つのセンサー支持体は15ナノ
メーターよりも大きな平均孔直径を有し；及び
一酸化炭素を検出するための自己再生化学センサー試薬、ここで前記試薬は周
囲条件下で少なくとも１年間、自己再生することができ、そして1992年４月30日
に公表されたUL2034の条件を満たすことができる；を包含し；そして
前記２つのセンサーが異なった周囲条件下で一酸化炭素に対して応答するため
にお互い異なっており；
前記支持体における透過率又は反射により光子変化を検出するための手段；及
び
前記化学センサー試薬の少なくとも１つの成分を封入する分子封入剤を含んで
成る生物擬似センサーシステム。
２．１つの自己再生化学センサー試薬が有機溶媒及び三弗素化有機アニオンを
含んで成る請求の範囲第１項記載の二重生物擬似センサーシステム。
３．前記支持体が、多孔性シリカ−ゲルビーズ、多孔性浸出化硼珪酸ガラス、
弗化アンモニウムにより処理された多孔性浸出化硼珪酸ガラス、多孔性二酸化珪
素、多孔性アルミノ珪酸塩、アルミナ、二酸化チタン及び酸化アルミニウムチタ
ンから成る群から選択される請求の範囲第１項記載の生物擬似センサーシステム
。
４．一酸化炭素を検出し、そしてヒトの眼により及び電気回路によりモニター
され得る請求の範囲第１項記載のセンサーシステムを含んで成る改良された光子
吸収性及び反射性一酸化炭素センサー。
５．前記センサーが光源に対して連続的に配置されている請求の範囲第１項記
載の生物擬似センサーシステム。
６．前記化学センサー試薬が混合物であり、そして前記第１センサーを形成す
るために使用される化学センサー試薬が、次のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4及びK2PdCl4から成る群から選択されたパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンの
アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、混合されたヘテロポリモリブデン酸塩、
及びヘテロポリタングステン酸塩から成る群から選択されたモリブデン及び／又
はタングステン塩又は酸性塩；
グループ３：硫酸銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅及び過塩素酸銅から成る群か
ら選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、及びγ−シクロデキストリンから成る群から選択され
た分子封入剤；及び
グループ５：塩化リチウム、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ア
ルミニウム、塩化白金、無機酸、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ゴバ
ルト、及びそれらの混合物から成る群から選択された可溶性塩化物イオン、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含み；
そして前記第２センサーを形成するために使用される化学センサー試薬が、次
のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4，Na2PdBr4，P
dCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2及びそれらの混合物を包含する群から選択され
たパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、及び過塩素酸銅を
包含する群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、及びそれらの混合物を包含
する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、白金、カルシウム、マグネシウム、及び
カバルトの塩化物及び臭化物、及びそれらの混合物から成る群から選択された可
溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムア
ミド、トリクロロ酢酸を含む群から選択された有機溶媒、及び銅、カルシウム、
マグネシウム、ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン群から選択
された可溶性の金属トリフルオロアセチルアセトネートである三弗素化された有
機アニオン、
及びそれらの混合物、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含む請求の範囲第１項記載の生
物擬似センサーシステム。
７．前記第２センサーが、下記モル比範囲：グループ１：グループ２＝0.01：
１〜0.5 ：１；グループ３：グループ２＝0.001 ：１〜0.08：１；グループ４：
グループ２＝１：１〜20：１；グループ５：グループ２＝0.01：１〜10：１；及
びグループ６：グループ２＝0.00001 ：１〜0.001 ：１で存在する、グループ１
〜６からの化合物を含む請求の範囲第６項記載の生物擬似センサーシステム。
８．前記グループ１からの化合物が塩化パラジウム及びNa2PdCl4であり、前記
グループ２からの化合物がケイモリブデン酸であり、前記グループ３からの化合
物が塩化銅であり、前記グループ４からの化合物が変性されたβ−シクロデキス
トリン及びγ−シクロデキストリンであり、前記グループ５からの化合物が塩化
カルシウム及び臭化カルシウムであり、そして前記グループ６からの化合物がト
リクロロ酢酸及び銅トリフルオロアセチルアセトネートである請求の範囲第６項
記載の生物擬似センサーシステム。
９．前記２つの光子有機金属センサーが、比較的高い相対湿度で一酸化炭素に
対して応答するための第１センサー及び比較的低い相対湿度で一酸化炭素に対し
て応答するための第２センサーを含んで成る請求の範囲第１項記載の生物擬似セ
ンサーシステム。
10．空気中の一酸化炭素の存在を検出するための少なくとも２つの光子吸収性
／透過性有機金属センサー；
ここで前記個々のセンサーが：
近くの赤外線バンドにおいて少なくとも一部透過性である多孔性半透明材料か
ら形成されるセンサー支持体；及び
一酸化炭素を検出するための自己再生化学センサー試薬、ここで
前記試薬は周囲条件下で少なくとも１年間、自己再生することができ、そして19
92年４月30日に公表されたUL2034の条件を満たすことができ、そして少なくとも
１つの化学センサー試薬が有機溶媒及び三弗素化アニオンを含む、を包含し；そ
して
前記２つのセンサーが異なった周囲条件下で一酸化炭素に対して応答するため
にお互い異なっており；
前記支持体における透過率又は反射により光子変化を検出するための手段；及
び
前記化学センサー試薬の少なくとも１つの成分を封入する分子封入剤を含んで
成る生物擬似センサーシステム。
11．少なくとも１つのセンサー支持体が約３〜100 ナノメーターの範囲での平
均孔直径を有する請求の範囲第10項記載の生物擬似センサーシステム。
12．少なくとも１つの化学センサー試薬が、次のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4，Na2PdBr4，P
dCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2及びそれらの混合物を包含する群から選択され
たパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、及び過塩素酸銅を
包含する群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、及びそれらの混合物を包含
する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、白金、カルシウム、マグネシウム、及び
カバルトの塩化物及び臭化物、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
可溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムア
ミド、トリクロロ酢酸を含む群から選択された有機溶媒、及び銅、カルシウム、
マグネシウム、ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン群から選択
された可溶性の金属トリフルオロアセチルアセトネートである三弗素化された有
機アニオン、及びそれらの混合物、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含む請求の範囲第10項記載の生
物擬似センサーシステム。
13．前記２つの光子有機センサーが、比較的高い湿度で一酸化炭素に対して応
答するための第１センサー及び比較的低い相対湿度で一酸化炭素に対して応答す
るための第２センサーを含んで成る請求の範囲第10項記載の生物擬似センサーシ
ステム。
14．多孔性の金属酸化物支持体上に含浸される化学センサー試薬を有する第１
センサー；及び
多孔性の金属酸化物支持体上に含浸される化学センサー試薬を有する第２セン
サーを含んで成る一酸化炭素二重センサーシステムであって、
前記第２支持体を含浸するために使用される化学センサー試薬が前記第１支持
体を含浸するために使用される化学センサー試薬とは異なっており、前記第１セ
ンサーが前記第２センサーよりも、低い湿度の条件下で良好に一酸化炭素に対し
て応答し、そして前記第２
センサーが前記第１センサーよりも、高い湿度の条件下で良好に一酸化炭素に対
して応答し、そして前記システムが、前記第１及び第２センサーを組合し、そし
てそれらを、近くの赤外線又は可視波長領域において作動される光子発光体及び
光子受容体によりモニターすることによって、1992年４月30日に公表されたUL20
34を満たすことを特徴とする一酸化炭素二重センサーシステム。
15．前記第１センサーが、次のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4及びK2PdCl4から成る群から選択されたパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンの
アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩、混合されたヘテロポリモリブデン酸塩、
及びヘテロポリタングステン酸塩から成る群から選択されたモリブデン及び／又
はタングステン塩又は酸性塩；
グループ３：硫酸銅、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅及び過塩素酸銅から成る群か
ら選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、及びγ−シクロデキストリンから成る群から選択され
た分子封入剤；及び
グループ５：塩化リチウム、塩化ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸ア
ルミニウム、塩化白金、無機酸、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ゴバ
ルト、及びそれらの混合物から成る群から選択された可溶性塩化物イオン、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含む化学センサー
試薬から形成され；
そして前記第２センサーを形成するために使用される化学センサー試薬が、次
のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4，Na2PdBr4，P
dCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2及びそれらの混合物を包含する群から選択され
たパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、及び過塩素酸銅を
包含する群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、変性された
β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、及びそれらの混合物を包含
する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、白金、カルシウム、マグネシウム、及び
カバルトの塩化物及び臭化物、及びそれらの混合物から成る群から選択された可
溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムア
ミド、トリクロロ酢酸を含む群から選択された有機溶媒、及び銅、カルシウム、
マグネシウム、ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン群から選択
された可溶性の金属トリフルオロアセチルアセトネートである三弗素化された有
機アニオン、
及びそれらの混合物、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含む請求の範囲第14項記載の一
酸化炭素センサーシステム。
16．光に対して透過性である２つの多孔性半透明支持体、ここで少なくとも１
つの支持体が約３〜100 ナノメーターの範囲での平均孔直径を有し；
個々の支持体を通して透過される光を検出するための手段；及び
空気中の要素を検出するための２つの自己再生化学センサー試薬を含んで成る
自己再生性生擬似一酸化炭素センサーシステムであって、ここで個々の支持体が
それぞれ、高い湿度条件及び低い湿度条件で一酸化炭素に対して異なった応答を
有する２つの一酸化炭素センサーを形成するために異なったセンサー試薬により
含浸され、そして１つのセンサーのための化学センサー試薬が、次のグループ：
グループ１：硫酸パラジウム、亜硫酸パラジウム、ピロ亜硫酸パラジウム、塩
化パラジウム、臭化パラジウム、ヨウ化パラジウム、過塩素酸パラジウム、CaPd
Cl4，Na2PdCl4，K2PdCl4，PdCl2・２H2O，PdBr2・２H2O，K2PdBr4，Na2PdBr4，P
dCl2Br2 2-，PdCl3Br2-,PdClBr3 -2及びそれらの混合物を包含する群から選択され
たパラジウム塩；
グループ２：ケイモリブデン酸、ケイモリブデン酸の塩、三酸化モリブデン、
バナジウム、銅又はタングステンを含む、モリブデンのヘテロ多酸、モリブデン
酸アンモニウム、モリブデン酸アニオンのアルカリ金属又はアルカリ土類金属塩
、ヘテロポリモリブデン酸塩、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
モリブデン；
グループ３：硫酸銅、臭化銅、塩化銅、弗化銅、ヨウ化銅、及び過塩素酸銅か
ら成る群から選択された銅塩；
グループ４：α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン
、変性されたβ−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、及びそれらの
混合物を包含する群から選択された分子封入剤；
グループ５：リチウム、ナトリウム、白金、カルシウム、マグネシウム、及び
カバルトの塩化物及び臭化物、及びそれらの混合物を包含する群から選択された
可溶性の塩化物及び臭化物イオン；及び
グループ６：ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムア
ミド、トリクロロ酢酸を含む群から選択された有機溶媒、及び銅、カルシウム、
マグネシウム、ナトリウム、カリウム及びリチウムから成るカチオン群から選択
された可溶性の金属トリフルオロアセチルアセトネートである三弗素化された有
機アニオン、及びそれらの混合物、
の個々から選択された少なくとも１つの化合物を含むことを特徴とする自己再生
性生物擬似一酸化炭素センサーシステム。
17．前記グループ１からの化合物が塩化パラジウム及びNa2PdCl4であり、前記
グループ２からの化合物がケイモリブデン酸であり、前記グループ３からの化合
物が塩化銅であり、前記グループ４からの化合物が変性されたβ−シクロデキス
トリン及びγ−シクロデキストリンであり、前記グループ５からの化合物が塩化
カルシウム及び臭化カルシウムであり、そして前記グループ６からの化合物がト
リクロロ酢酸及び銅トリフルオロアセチルアセトネートである請求の範囲第16項
記載の自己再生性生物擬似一酸化炭素センサーシステム。
18．一酸化炭素検出システムへの使用のための改良された自己再生性化学セン
サーを製造するための方法であって；
化学試薬に多孔性半透明支持体を、その表面の孔サイズを変性するために含浸
し；
有機溶媒、ブロミドイオン源、三弗素化された有機アニオン及び
銅源を含む混合物を含んで成る化学センサー試薬に前記変性された多孔性半透明
支持体を含浸し；そして
改良された化学センサーを形成するために前記化学センサー試薬により含浸さ
れた支持体を乾燥せしめる段階を含んで成る方法。
19．前記多孔性一体式支持体が、その支持体の表面上の平均孔直径が約３〜10
0 ナノメーターの範囲で存在するよう十分な時間、化学試薬に含浸される請求の
範囲第18項記載の方法。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，
ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ
Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ
，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，
ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ
Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ
，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，
ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 オーム，ミシェル エス.
アメリカ合衆国，カリフォルニア 92105,
サン ディエゴ，オーバーン ドライブ
5074
(72)発明者 カーンズ，カスリーン エル.
アメリカ合衆国，カリフォルニア 92117
−5060，サン ディエゴ，ボボア アーム
ズ ドライブ ＃ 49 5550