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J-GLOBAL ID：201802225004559335   整理番号：18A0780737

ガラス紙中のその場合成金属-有機骨格を有する超高感度痕跡水光学センサ

Ultra-sensitive Trace-Water Optical Sensor with In situ- synthesized Metal-Organic Framework in Glass Paper

著者 (7件)： OHIRA Shin-Ichi (Department of Chemistry, Kumamoto University) ,  NAKAMURA Nao (Department of Chemistry, Kumamoto University) ,  NAKAMURA Nao (Tsukuba Laboratories, Taiyo Nippon Sanso Corporation) ,  ENDO Masaaki (Tsukuba Laboratories, Taiyo Nippon Sanso Corporation) ,  MIKI Yusuke (Tsukuba Laboratories, Taiyo Nippon Sanso Corporation) ,  HIROSE Yasuo (Tsukuba Laboratories, Taiyo Nippon Sanso Corporation) ,  TODA Kei (Department of Chemistry, Kumamoto University)
資料名： Analytical Sciences  (Analytical Sciences)
巻： 34  号： 4  ページ： 495-500(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： G0673B  ISSN： 0910-6340  CODEN： ANSCEN  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 工業ガス中の微量水のモニタリングは,汚染物質が使用中,特に半導体産業において重大な問題を引き起こすので,強く推奨されている。センシング材料として,in situ合成した金属-有機骨格を用いて,超高感度微量水センサを開発した。試料ガスはセンシング膜を通過し,新しく設計されたガス収集/検出セルにおけるセンシング材料により効率的かつ迅速に収集される。検出膜,銅1,3,5-ベンゼントリカルボキシラート(Cu-BTC)を含浸したガラス紙も新たに開発した。センシング膜におけるセンシング材料の量と密度は,迅速で敏感な応答を達成するために十分にバランスしなければならない。本研究では,Cu-BTCをガラス紙中でその場合成した。開発したシステムは,9ppb(ppbv)H₂Oと200ppbvH₂Oに対して86秒の90%の検出限界(信号/雑音比=3)応答時間で高い検出性能を与えた。ロット内およびロット間の応答の再現性は,それぞれ0.8%(n=10)および1.5%(n=3)の500ppbvのH₂Oに対して相対標準偏差を有していた。長期(2週間)安定性は,400ppbvのH₂Oに対して7.3%であり,1年間の連続モニタリング試験は,研究の前後で<~3%の感度変化を示した。さらに,システム応答は空洞リングダウン分光法で達成された応答と良く一致した。これらの性能は工業ガス中の微量水の監視に十分である。ガス収集/吸光度検出のための光およびガス透過構造を有する一体型システムは,特定の金属-有機骨格を用いて,他の標的ガスにも用いることができる(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ガラス ,  *化学合成 ,  *包接化合物 ,  *光センサ ,  *水 ,  *痕跡分析 ,  銅錯体 ,  検出限界 ,  再現性 ,  監視 ,  空洞内レーザ分光法 ,  吸光分光分析
準シソーラス用語： *その場合成 ,  *金属-有機骨格 ,  空洞リングダウン分光法 ,  連続モニタリング

著者キーワード (4件)： 水 ,  Cu-BTC ,  光学ガスセンサ ,  工業用ガス

分類 (1件)： 分析機器  (CC02020S)

物質索引 (1件)： 1,3,5-ベンゼントリカルボン酸

引用文献 (26件)：

• 1. J. Feng, R. Clement, and M. Raynor, J. Crystal Growth, 2008, 310, 4780.
• 2. J. Yao, H. Funke, and M. Raynor, Taiyo-Nissan Gihou, 2004, 23, 43.
• 3. K. Hashiguchi, D. Lisak, A. Cygan, R. Ciurylo, and H. Abe, Sens. Actuators, A, 2016, 241, 152.
• 4. J. T. Hodges and D. Lisak, Appl. Phys. B, 2006, 85, 375.
• 5. J. Tao, Y. Luo, L. Wang, H. Cai, T. Sun, J. Song, H. Liu, and Y. Gu, Sci. Report, 2016, 6, 29672.

タイトルに関連する用語 (7件)： ガラス ,  その場合成 ,  金属-有機骨格 ,  高感度 ,  痕跡 ,  水 ,  光学センサ