2014 Fiscal Year Research-status Report
多孔性金属錯体をセンシングマテリアルとするガス分析デバイスの開発
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26810076
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
大平 慎一 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (60547826)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ガスセンサー / 多孔性金属錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，多孔性金属錯体を感応剤とするオプティカルガスセンサーの開発を行っている。今年度は，これまでフィルターの上に沈着した結晶にガスを吸着しすることで生じたケモクロミズムを固体素子により検出していた。しかしながら，長期安定性や感度の点で問題があった。そこで，今年度は，まず，多孔性金属錯体の薄膜をガラス板状に形成し，ガラス板の側面から導入した光により吸光度を検出するマルチリフラクションによる手法を検討した。ガラス板状に銅とトリメシン酸からなる多孔性金属錯体であるCu-BTCを固定するため，スピンコート法，スプレー法を検討したが均一な膜形成ができなかった。また，透明基板上に電解により薄膜を形成するために，ITO電極基板に銅薄膜を形成し，Cu-BTCの電解生成を試みたが均一な薄膜の形成は困難であった。そこで，多孔質な材料の孔の中で合成することで，高いガス吸収性と安定性，さらに，十分な光透過性を有する感応膜を形成する手法を試みた。多孔質材料として，アクリルやポリエチレンの焼結体，銅メッシュ，テフロンフィルターを使用した。テフロンフィルターを使用した際に最も均一な感応膜を形成できた。さらに，このフィルターに対して，ガスを透過することでガス吸収し，同時に，光を透過することでin-situに検出できるセル構造を考案した。すると，産業用ガス中の水を高感度にとらえることが可能となった。本法は，フィルター内に形成する多孔性金属錯体の種類を変え，また，目的ガスと多孔性金属錯体により生じるケモクロミズムに適したLED光源を用意することで多様なガス成分の分析に対応可能なシステムを構築できると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
種々の評価の結果，多孔質材料に多孔性金属錯体をin-situで合成したものが最もよい特性を示すことがわかった。また，この結果を踏まえガス成分の捕集と吸光度による検出を同時に行うセルを試作し，実際に応答を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，これまでに確立した多孔性金属錯体を感応剤とし，ガス成分の捕集と同時に吸光度検出可能なシステムを二酸化炭素や他のガス成分の分析へと展開していく。
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| Causes of Carryover |
使用金額に端数がでたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度分の予算に組み込んで使用する。
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