JPS60115841A - Ion sensor - Google Patents

Ion sensor

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JPS60115841A
JPS60115841A JP58225023A JP22502383A JPS60115841A JP S60115841 A JPS60115841 A JP S60115841A JP 58225023 A JP58225023 A JP 58225023A JP 22502383 A JP22502383 A JP 22502383A JP S60115841 A JPS60115841 A JP S60115841A
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ion
acetylacetonate
film
metallic
sensitive
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JP58225023A
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Hiroyoshi Mizuguchi
博義 水口
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/02Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with glass

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Abstract

PURPOSE:To decrease heating temp. and to obtain an excellent sensor by coating a mixture composed of metallic alkoxides and metallic acetylacetonate corresponding to the metallic compsn. for forming desired ion sensitive oxide glass on a base material for an ion sensor and subjecting the coating to a heating treatment. CONSTITUTION:A mixture composed of alkoxides acetylacetonate of respective metals so as to form the compsn. corresponding to the inorg. compd. Na2O, SiO2, Al2O3, B2O3, etc. to be used for production of an ion selective glass electrode is dissolved in methanol or the like and the soln. is coated on the insulating film (SiO2 film) 14 on the gate part 13 of, for example, a field effect type transistor element 1 thereby forming uniformly a liquid film. The element is then rested for about 20mis in air to have the moisture in air absorbed in the coating thereby hydrolyzing the metallic alkoxides and acetylacetonate. Such element 1 is subjected to a heating treatment for about 5min at about 450 deg.C in an electric furnace to form a uniform glass sensitive film 2. The transparent and uniform film 2 is thus efficiently formed at the lower temp. than in the case of using only the metallic alkoxide and the sensor having excellent linearity in responsiveness is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、イオンセンサーに関する。さらに詳しくは
、液中における特定のイオンを選択的に検出でき、種々
の分析や測定に利用できるイオンセンサーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to an ion sensor. More specifically, the present invention relates to an ion sensor that can selectively detect specific ions in a liquid and can be used for various analyzes and measurements.

(ロ)従来技術 従来、pH電極に代表されるように、イオン選択性ガラ
ス電極のごときイオンセンサーのイオン感応ガラス膜は
各種原料を高温(通常1400℃以上)溶融して一定形
状に成形する方法で作製されている。しかしこの方法で
は、高温溶融時に揮発性成分の蒸発による組成変化が起
こり易く意図する組成のガラス膜を得ることが困難であ
り、ガラス中に気泡発生などによる作製上の困難さがあ
った。さらに成形上、ガラス膜厚には限界がありそのた
め得られたガラス電極も大きな内部抵抗を有し、正確な
電気化学計測上、不利であった。
(b) Prior art Conventionally, ion-sensitive glass membranes for ion sensors such as ion-selective glass electrodes, as typified by pH electrodes, have been produced by melting various raw materials at high temperatures (usually over 1400°C) and forming them into a certain shape. It is made with. However, with this method, it is difficult to obtain a glass film with the intended composition because the composition tends to change due to evaporation of volatile components during high-temperature melting, and there are production difficulties due to the generation of bubbles in the glass. Furthermore, there is a limit to the thickness of the glass film in terms of molding, and as a result, the resulting glass electrode also has a large internal resistance, which is disadvantageous in terms of accurate electrochemical measurements.

このためイオン感応ガラス膜を、所望のイオン感応酸化
物ガラスの金属組成に対応する複数の金属アルコキシド
の溶液法(加水分解及び加熱処理)により形成せしめた
イオンセンサーが提案されている。
For this reason, an ion sensor has been proposed in which an ion-sensitive glass film is formed by a solution method (hydrolysis and heat treatment) of a plurality of metal alkoxides corresponding to the metal composition of the desired ion-sensitive oxide glass.

しかし、かようなイオンセンサーは実際には依然、最終
工程で500℃以上に加熱処理して膜を酸化物ガラスに
変換させる必要があり、電界効果型トランジスタ(FE
T )のゲート上に感応膜を形成させた電界効果型イオ
ン選択性電極(IS−FET )のごとき電気素子と組
合せたイオンセンサーを作製する際に、その加熱温度に
よって電気素子が悪影響を受ける惧れがあった。従って
加熱処理温度の低下が望まれていた。
However, in practice, such ion sensors still require heat treatment at temperatures of 500°C or higher in the final process to convert the film into oxide glass, and field-effect transistors (FE
When fabricating an ion sensor that combines an electric element such as a field effect ion selective electrode (IS-FET) with a sensitive film formed on the gate of a T), there is a risk that the electric element may be adversely affected by the heating temperature. There was that. Therefore, it has been desired to lower the heat treatment temperature.

さらに、ことにアルカリ土類金属のアルコキシドは加水
分解速度が非常に速いため、アルカリ土類金属を一組成
として含むイオン感応酸化物ガラス(例えば、pHガラ
ス膜)を、帳図した場合には均一で透明なIIIJを作
製することが困難であった。
Furthermore, since the hydrolysis rate of alkaline earth metal alkoxides is extremely fast, ion-sensitive oxide glasses containing alkaline earth metals (e.g., pH glass membranes) can be uniformly It was difficult to produce transparent IIIJ.

しかも、アルカリ土類金属アルコキシドは、それ以外の
アルコキシドの加水分解用の良浴媒である低級アルコー
ル類にはほとんど溶解しないため均一なアルコキシド原
料浴液を得ることが困難であるという問題点もあった。
Moreover, since alkaline earth metal alkoxides are hardly soluble in lower alcohols, which are good bath media for hydrolyzing other alkoxides, there is also the problem that it is difficult to obtain a uniform alkoxide raw material bath solution. Ta.

(ハ)目 的 この発明は、かような従来の問題点に鑑みなされたもの
であシ、より低い熱処理温度条件で形成しうるイオン感
応ガラス膜を備えたイオンセンサーを提供することを一
つの目的とする。さらに、この発明は、透明均一でしか
も簡便にかつ効率良く形成しうるイオン感応ガラス膜を
備えたイオンセンサーを提供することを他の一つの目的
とする。
(C) Purpose This invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ion sensor equipped with an ion-sensitive glass film that can be formed under lower heat treatment temperature conditions. purpose. Another object of the present invention is to provide an ion sensor equipped with an ion-sensitive glass membrane that is transparent, uniform, and can be formed easily and efficiently.

に)構成 かくしてこの発明によれば、イオンセンサー基材上にイ
オン感応ガラス膜を形成してなり、該イオン感応ガラス
膜が、所望のイオン感応酸化物ガラスの金属組成に対応
する金属アルコキシド/金属アセチルアセトネート混合
溶液をイオンセンサー基材上に塗布し加熱処理すること
により形成されてなることを特徴とするイオンセンサー
が提供される。
B) Structure According to the present invention, an ion-sensitive glass film is formed on an ion sensor substrate, and the ion-sensitive glass film contains metal alkoxide/metal corresponding to the metal composition of the desired ion-sensitive oxide glass. An ion sensor is provided, which is formed by applying an acetylacetonate mixed solution onto an ion sensor substrate and heat-treating it.

この発明の最も特徴とする点は、イオン感応ガラス膜が
その金属組成に対応する複数の金属アルコキシド溶液か
らではなく、複数の金属アルコキシド/金属アセチルア
セトネート混合溶液から形成されている点にある。言い
換えれば、原料の複数の金属アルコキシドの少なくとも
一つを対応する金属アセチルアセトネートに代替した有
機金属化合物混合溶液により形成されている点にある。
The most distinctive feature of this invention is that the ion-sensitive glass membrane is formed not from a plurality of metal alkoxide solutions corresponding to the metal composition thereof, but from a plurality of metal alkoxide/metal acetylacetonate mixed solutions. In other words, it is formed from an organic metal compound mixed solution in which at least one of the plurality of metal alkoxides as raw materials is replaced with the corresponding metal acetylacetonate.

この発明に用いる金属アルコキシドとしては、イオン選
択性ガラス電極の溶融製造において使用される各種無機
酸化物(Na2O、SiO□、A1.203、B2O3
等)に対応する低級アルコキシド金属が用いられ、具体
的にはNaOCH3、Ca (oc 2H5) 2.5
i(OC2H5) 4、At(OC3H7)3、B(O
C2H5)3等が挙げられる。
The metal alkoxides used in this invention include various inorganic oxides (Na2O, SiO□, A1.203, B2O3
etc.) are used, specifically NaOCH3, Ca (oc 2H5) 2.5
i(OC2H5) 4, At(OC3H7)3, B(O
Examples include C2H5)3.

一方、この発明に用いる金属アセチルアセトネートとし
ては、キレート滴定の分野で使用される独々の金属アセ
チルアセトネートが使用でき、その具体例としてはカル
シウムアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルア
セトネート、チタンアセチルアセトネート、亜鉛アセチ
ルアセトネート、鉄アセチルアセトネート、カリウムア
セチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネー
ト等が挙げられる。
On the other hand, as the metal acetylacetonate used in this invention, unique metal acetylacetonates used in the field of chelate titration can be used, and specific examples thereof include calcium acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, and titanium acetylacetonate. nate, zinc acetylacetonate, iron acetylacetonate, potassium acetylacetonate, zirconium acetylacetonate, and the like.

上記金属アルコキシド/金属アセチルアセトネート混合
溶液の組成は、所望のイオン感応酸化物ガラスの金属組
成に対応して決定さIする。例えば、■ 感応性ガラス
を意図する際には、Si 、 Na及びCaの組成に対
応する上ij[8混合沼液を用いればよく、Na+感応
性ガラスを意図する際にはSi。
The composition of the metal alkoxide/metal acetylacetonate mixed solution is determined depending on the metal composition of the desired ion-sensitive oxide glass. For example, when a sensitive glass is intended, a mixed solution corresponding to the composition of Si, Na and Ca may be used, and when a Na+sensitive glass is intended, a mixture of Si, Na and Ca may be used.

Na 、 At及びBの組成に対応する混合溶液を用い
ればよく、他の組合せについても同様である。かような
金属アルコキシド/金属アセチルアセトネート混合溶液
は酸化物への変換温度が、対応する金属アルコキシド溶
液に比して低いという特性欠有している。
A mixed solution corresponding to the composition of Na, At and B may be used, and the same applies to other combinations. Such a metal alkoxide/metal acetylacetonate mixed solution lacks the characteristic that the conversion temperature to an oxide is lower than that of the corresponding metal alkoxide solution.

ことに、対応するイオン感応酸化物ガラスの組成にアル
カリ土類金属が含まれる場合、これに対応するアルカリ
土類金属アセチルアセトネートと、これ以外の金属に対
応する金属アルコキシドとを組合せるのが好ましい。す
なわち、従来のアルコキシド溶液法に組合せて用いられ
るアルカリ土類金属のアルコキシドを用いず、その代わ
りにアルカリ土類金属のアセチルアセトネートを用いる
のが好ましい。よシ具体的には、前記例における1感応
性ガラスの場合、低級アルコキシシラン、低級アルコキ
シナトリウム及びカルシウムアセチルアセトネートを組
合せるのが好ましい。かような組合せにおいては、処理
温度の低減効果以外に、アルカリ土類金属アルコキシド
を用いていないため加水分解速度の極端な相違がなく結
果的に透明で均一な望ましいイオン感応ガラス膜を効率
良く形成させることができる。また、有機溶媒も取り扱
い易い低級アルコールを用いることができる。
In particular, when the composition of the corresponding ion-sensitive oxide glass contains an alkaline earth metal, it is best to combine the corresponding alkaline earth metal acetylacetonate with a metal alkoxide corresponding to other metals. preferable. That is, it is preferable not to use the alkaline earth metal alkoxide used in combination with the conventional alkoxide solution method, but to use alkaline earth metal acetylacetonate instead. More specifically, in the case of the 1-sensitivity glass in the above example, it is preferable to combine lower alkoxysilane, lower sodium alkoxy and calcium acetylacetonate. In such a combination, in addition to the effect of reducing the processing temperature, since no alkaline earth metal alkoxide is used, there is no extreme difference in the rate of hydrolysis, and as a result, a desirable transparent and uniform ion-sensitive glass film can be efficiently formed. can be done. Furthermore, lower alcohols that are easy to handle as organic solvents can be used.

金属アルコキシド/金緘アセチルアセトネート混合溶液
の溶媒としては、揮発性親水性溶媒を用いるのが好まし
く、との溶媒中に水分が含まれていてもよい。揮発性親
水性溶媒としては前述のごとく例えばメタノール、エタ
ノール等の低級アルコールが適当である。なお、溶媒に
溶解するに肖って最も融点の高い金属アルコキシド又は
金属アセチルアセトネートの融点程度糸加熱してできる
だけ均一な溶液とするのが望ましい。
It is preferable to use a volatile hydrophilic solvent as the solvent for the metal alkoxide/golden acetylacetonate mixed solution, and water may be contained in the solvent. As mentioned above, lower alcohols such as methanol and ethanol are suitable as the volatile hydrophilic solvent. In addition, it is desirable to heat the thread to the melting point of the metal alkoxide or metal acetylacetonate, which has the highest melting point when dissolved in the solvent, to make the solution as uniform as possible.

上記溶液はまずイオンセンサーの基材に塗布される。こ
の厚みは、通常、最終的に得られるガラス膜が01〜0
.2μmとなる程度に調整される。
The above solution is first applied to the base material of the ion sensor. The thickness of the final glass film is usually 01 to 0.
.. The thickness is adjusted to 2 μm.

上記、塗着された溶液中の金属アルコキシド及び金属ア
セチルアセトネートは溶媒を通じて吸収される水分及び
/又は含有水分によってそれぞれ徐々に加水分解され、
溶媒の蒸散と共に均一なゲル状膜を形成する。このよう
にして得たゲル状膜を加熱することによυ、ゲル状膜の
加水分解物が脱水縮合して酸化物ガラス状となり、この
発明のイオン感応性ガラス膜が得られる。この際の加熱
温度は通常、500℃未満で充分であり、金属アルコキ
シドのみの溶液を用いた場合に比して、その加熱温度は
数十度減少されている。
The metal alkoxide and metal acetylacetonate in the applied solution are gradually hydrolyzed by water absorbed through the solvent and/or contained water, respectively,
A uniform gel-like film is formed as the solvent evaporates. By heating the gel-like membrane thus obtained, the hydrolyzate of the gel-like membrane is dehydrated and condensed to form an oxide glass, thereby obtaining the ion-sensitive glass membrane of the present invention. The heating temperature at this time is usually less than 500°C, which is sufficient, and the heating temperature is several tens of degrees lower than when a solution containing only metal alkoxide is used.

この発明のイオンセンサーは、イオン選択性ガラス電極
、コーテッドワイヤー型イオン選択性電極及びl5−F
ETのいずれの形態であってもよい。イオン選択性ガラ
ス電極を作製する際には、先端にイオン感応性ガラス膜
を被覆できる担体、例えばガラスを備えた電極筒をイオ
ンセンサー基材として用い、この基材の表面に前述のご
とくガラス膜の被覆を行なうのが適当である。通常、予
め作製した又は市販のガラス電極筒のイオン感応面に被
覆し、適宜内部極や内部液を具備させることによシ、N
a+イオン選択性邂極等の所望のイオン選択性電極を簡
便に得ることができる。またコーチイツトワイヤー型の
イオン選択性電極を作製する際には金、白金等の金属リ
ード線にアマルガムや固体電解質(例えば、遷移金属の
・・ロゲン化物や硫化物)等の電子電導性又はイオン電
導性の物質層を被覆しこの上に上記イオン感応ガラス膜
を被覆形成させることにより簡便に得ることができる。
The ion sensor of the present invention includes an ion-selective glass electrode, a coated wire type ion-selective electrode, and an 15-F
Any form of ET may be used. When producing an ion-selective glass electrode, an electrode tube with a carrier, such as glass, whose tip can be coated with an ion-sensitive glass membrane is used as the ion sensor substrate, and the surface of this substrate is coated with the glass membrane as described above. It is appropriate to apply a coating of Usually, by coating the ion-sensitive surface of a prefabricated or commercially available glass electrode tube and providing an appropriate internal electrode and internal liquid, N.
A desired ion-selective electrode such as an a+ ion-selective electrode can be easily obtained. In addition, when producing a coachite wire type ion-selective electrode, an electronically conductive or ion-conductive material such as amalgam or solid electrolyte (e.g., transition metal...logenide or sulfide) is added to the lead wire of a metal such as gold or platinum. It can be easily obtained by coating a conductive substance layer and forming the ion-sensitive glass membrane on top of the coating.

まだ、l5−F’ETを作製する場合にはソース部、ド
レイン部及びゲート部から構成されたFET*子のゲー
ト部上に上記イオン感応ガラス膜を被覆形成させること
簡便に得ることができる。かようなFET素子のゲート
部上すなわちゲート部絶縁膜上にイオン感応ガラス膜を
被覆するに際し、従来、ゲート部絶縁膜(通常SiO2
膜)の表面を予め窒化ケイ素(Si3N4)に変換又は
被覆することが必要とされていたが、かような処理を行
なうことなく、ゲート部絶縁膜上に直接被覆形成しても
良好な応答性を備えたイオンセンサーが得られ、しかも
歩留りの点で好ましいことも見出された。
However, when manufacturing a 15-F'ET, it is easy to form the ion-sensitive glass film on the gate part of the FET* element, which is composed of a source part, a drain part, and a gate part. Conventionally, when coating an ion-sensitive glass film on the gate part of such a FET element, that is, on the gate part insulating film, a gate part insulating film (usually SiO2
Although it was necessary to convert or coat the surface of the gate insulating film with silicon nitride (Si3N4) in advance, it is possible to form a coating directly on the gate insulating film without performing such treatment and still have good response. It has also been found that an ion sensor equipped with this method can be obtained, and is also favorable in terms of yield.

゛かようなl5−PETの具体的構成を第1図に示した
。図中、(1)は、ソース部(11)、ドレイン部0り
、ゲート部O(ト)及びSiO□絶縁膜(14)から構
成されてなるFET素子を示し、(2)は金属アルコキ
シド/金属アセチルアセトネート混合溶液から被覆形成
されたイオン感応ガラス膜を示す。ことにかようなl5
−F18Tにおいては、イオン感応ガラス膜作製時の温
度が従来のものに比し低いためFET素子への熱影響が
低減されている。
The specific structure of such l5-PET is shown in FIG. In the figure, (1) shows an FET element composed of a source part (11), a drain part (0), a gate part (T), and an SiO□ insulating film (14), and (2) shows a metal alkoxide/ This figure shows an ion-sensitive glass membrane coated from a metal acetylacetonate mixed solution. Especially the l5
In -F18T, the temperature during the production of the ion-sensitive glass film is lower than that of the conventional one, so the thermal influence on the FET element is reduced.

(ホ)実施例 実施例1゜ SiO: Na2O: CaOが72 : 20 : 
8 (mot%)の組成比のH+感応酸化物ガラス組成
を意図してpHl5−FETを作製した。
(E) Examples Example 1゜SiO: Na2O: CaO is 72:20:
A pHl5-FET was prepared with an H+ sensitive oxide glass composition having a composition ratio of 8 (mot%).

まず、メタノール40d中にテトラエトキシシラy (
5i(QC2H5)4)を0.012 mot加え、さ
らにメトキシナトリウム(NaOCH3)及びカルシウ
ムアセテルアセトネイト(Ca (Cs H70□)2
)とを上記モル比に対応する量加えて80℃下30分間
攪拌して均一な金属アルコキシド/金属アセチルアセト
ネート混合浴液を得た。この溶液を電界効果型トランジ
スタ索子(0,5we X 6.5 m X O,2m
=ゲート部部面面積約006J)のゲート部絶縁膜(S
10□膜)上にディップ法により塗布して均一な液膜を
形成させた。
First, in 40d of methanol, tetraethoxysilay (
5i (QC2H5)4) was added in an amount of 0.012 mot, and sodium methoxy (NaOCH3) and calcium aceteracetonate (Ca (Cs H70□)2) were added.
) was added in an amount corresponding to the above molar ratio and stirred at 80° C. for 30 minutes to obtain a uniform metal alkoxide/metal acetylacetonate mixed bath liquid. This solution was added to a field effect transistor wire (0.5we x 6.5m x O,2m
= gate part insulating film (S
A uniform liquid film was formed by applying the solution onto a 10□ film) by a dipping method.

次いで上記素子を空気中に約20分放置させて光分に金
属アルコルキシド及び金属アセチルアセトネートを加水
分解させてゲル化させ、次いでこの素子を電気炉中に入
れて450℃で5分間熱処理することにより、透明な厚
さ約0.111mのH+感応ガラス膜をゲート部絶縁膜
上に均一に形成した第1図に示すごときこの発明のイオ
ンセンサーを得た0 このイオンセンサーのHに対する26℃下の応答性を測
定した結果を第2図に示した。このよ■ うに、傾きは58 m / Hであり直線性は優れたも
のであった。
Next, the above element is left in the air for about 20 minutes to hydrolyze and gel the metal alkoxide and metal acetylacetonate by light, and then the element is placed in an electric furnace and heat treated at 450°C for 5 minutes. As a result, an ion sensor of the present invention as shown in FIG. 1 was obtained in which a transparent H+ sensitive glass film with a thickness of approximately 0.111 m was uniformly formed on the gate insulating film. The results of measuring the responsiveness are shown in Figure 2. As shown, the slope was 58 m/H and the linearity was excellent.

実施例2゜ 5iOaNaO:B2O3:At203 が66:20
2 ・ 2 : 3 m L 1 (mo1% )の組成比のNa 
感応酸化物ガラス組成を意図してNa I S F E
 Tを作製した。
Example 2゜5iOaNaO:B2O3:At203 is 66:20
2.2: Na with a composition ratio of 3 m L 1 (mo1%)
Na I S F E with the intention of sensitive oxide glass composition
I made T.

上記モル比に対応するテトラエトキシシラン、メトキシ
ナトリウム、トリエトキシホウ素(B(OC2H5)3
)及びアルミニウムアセチルアセトネート(At(c5
t−t7o2)、、)をメタノールに溶解し、これを実
施例1と同様にFgT索子に核種して加水分解させ45
0℃で約10分間熱処理することにより、第1図と同様
なNal5−FETを得た。
Tetraethoxysilane, sodium methoxy, triethoxyboron (B(OC2H5)3) corresponding to the above molar ratio
) and aluminum acetylacetonate (At(c5
t-t7o2),,) was dissolved in methanol, and this was nuclided into FgT cords and hydrolyzed in the same manner as in Example 145
A Nal5-FET similar to that shown in FIG. 1 was obtained by heat treatment at 0° C. for about 10 minutes.

このイオンセンサーのNa+イオンに対する応答性を、
10 〜10 mot/lのNa 1titの溶液(2
40℃)で測定したところ、10 moL/l以上で優
れた直線性が得られ、傾きは5fi、6rn /dec
でありネルンストの理論値に近いものであった。
The responsiveness of this ion sensor to Na+ ions is
A solution of 10 to 10 mot/l of Na 1tit (2
When measured at 40°C), excellent linearity was obtained above 10 mol/l, with a slope of 5fi, 6rn/dec
This was close to Nernst's theoretical value.

一方、上記アルミニウムアセチルアセトネートの代わり
にトリイソプロポキシアルミニウムを用い(すなわち、
すべてを対応する金属アルコキシドとし)、かつ熱処理
温度を500℃とする以外上記と同様にして得たイオン
センサーは、同様に直線性が優れかつ頌きも58.2m
//deo とネルンストの理論値に近接していたが、
熱処理温度を50℃低下させて450℃で10分間行な
ったところ、■ ガラス化が不充分で応答性の傾きは44−7 m /a
。。
On the other hand, triisopropoxyaluminum was used instead of the aluminum acetylacetonate (i.e.,
An ion sensor obtained in the same manner as above except that all metal alkoxides were made of corresponding metal alkoxides and the heat treatment temperature was 500°C had similar excellent linearity and a diameter of 58.2 m.
//deo was close to Nernst's theoretical value,
When the heat treatment temperature was lowered by 50°C and carried out at 450°C for 10 minutes, ■ vitrification was insufficient and the response slope was 44-7 m/a.
. .

で直+函性も劣ることが判明した。すなわち金属アルコ
キシドのみを用いた場合には450℃程度の熱処理では
不充分であることが判明した。
It was found that the straightness and boxability were also inferior. That is, it has been found that heat treatment at about 450° C. is insufficient when only metal alkoxide is used.

(へ)効 果 以上述べたごとく、この発明のイオンセンサーは、従来
の同様なセンサーに比して熱処理温度を低減化すること
ができ、エネルギー上からも有利であり、ことにF I
) T素子のごとき電気素子を基材とした時に有利であ
る。しかもアルカリ土類金属アセチルアセトネートを一
成分として用いたイオンセンサーは、アルカリ土類金属
アルコキシドを一成分として用いたものに比して、透明
で均一なイオン感応ガラス膜を簡単に、より効率良く形
成せしめることができ、製造上有利である。
(f) Effects As mentioned above, the ion sensor of the present invention can reduce the heat treatment temperature compared to conventional similar sensors, and is advantageous from an energy standpoint, especially in terms of FI.
) It is advantageous when an electric element such as a T element is used as a base material. Furthermore, ion sensors that use alkaline earth metal acetylacetonate as one component can easily and efficiently produce transparent and uniform ion-sensitive glass membranes compared to those that use alkaline earth metal alkoxides as one component. This is advantageous in manufacturing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明のイオンセンサーの具体例を示す断
面を含む構成説明図、第2図は、この発明のイオンセン
サーの応答性を例示するグラフである。 (11・・・・・・・・FET素子、(2)・・・・・
・・・イオン感応ガラス膜、Ol)・・・・・・・・・
ソース部、(1乃・・・・・・・・ドレイン部、03)
・・・・・・・・・ゲート部、041・・・・・・・・
・絶縁膜。 代理人 弁理士 野 河 46犬部
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram including a cross section showing a specific example of the ion sensor of the present invention, and FIG. 2 is a graph illustrating the responsiveness of the ion sensor of the present invention. (11...FET element, (2)...
...Ion-sensitive glass membrane, Ol)...
Source part, (1no...Drain part, 03)
・・・・・・・・・Gate part, 041・・・・・・・・・
・Insulating film. Agent Patent Attorney Nogawa 46 Inu Department

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) イオンセンサー基材上にイオン感応ガラス膜を
形成してなり、該イオン感応ガラス膜が、所望のイオン
感応酸化物ガラスの金属組成に対応する金属アルコキシ
ド/金楓アセチルアセトネート混合溶液をイオンセンサ
ー基材上に塗布し加熱処理することにより形成されてな
ることを特徴とするイオンセンサー。
(1) An ion-sensitive glass film is formed on an ion sensor substrate, and the ion-sensitive glass film is coated with a metal alkoxide/gold maple acetylacetonate mixed solution corresponding to the metal composition of the desired ion-sensitive oxide glass. An ion sensor characterized in that it is formed by applying it onto an ion sensor base material and subjecting it to heat treatment.
(2) イオンセンサー基材が、電界効果型トランジス
タ素子であり、そのゲート部上にイオン感応ガラス膜が
形成されてなる特許請求の範囲第1項記載のイオンセン
サー。
(2) The ion sensor according to claim 1, wherein the ion sensor substrate is a field-effect transistor element, and an ion-sensitive glass film is formed on the gate portion of the ion sensor substrate.
(3)金属アセチルアセトネートが、アルカリ土類金M
7セチルアセトネートである特許請求の範囲第1項又は
第2項に記載のイオンセンサー。
(3) Metal acetylacetonate is alkaline earth gold M
7. The ion sensor according to claim 1 or 2, which is 7 cetyl acetonate.
JP58225023A 1983-11-28 1983-11-28 Ion sensor Granted JPS60115841A (en)

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US5024991A (en) * 1987-07-31 1991-06-18 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha Composition using Schiff base copper complex for preparing compound metal oxides

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