[發(fā)明專利]重氮鹽在基材的至少一個(gè)表面上形成厚層的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180041868.0
• 申請(qǐng)日: 2011-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN103097347A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 法比安·勒弗勞茨;穆里爾·馬特隆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會(huì)
• 主分類號(hào): C07C255/34
• 分類號(hào): C07C255/34;B05D5/12;C09D5/44;H01B1/12
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

本發(fā)明涉及重氮鹽在基材的至少一個(gè)表面上形成厚層的應(yīng)用。

本發(fā)明還涉及一種重氮鹽，以及一種含有厚層的基材，所述厚層得至于所述重氮鹽。

最后，本發(fā)明還涉及一種用于檢測(cè)和/或定量和/或分離氣體和/或揮發(fā)性有機(jī)化合物的設(shè)備（VOCs）。

環(huán)境污染在過去幾十年里日益嚴(yán)重，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）被認(rèn)為是最近國(guó)內(nèi)疾病的主要原因。實(shí)際上，它們能夠引起并惡化特定健康狀況，包括過敏性反應(yīng)、哮喘、癌癥和肺氣腫。因此，發(fā)展有效的感應(yīng)器，其能夠直接檢測(cè)大量氣體和/或揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是需要的，并且是具有很大吸引力的。

D.?James等人的文章（Microchimica?Acta?149,?1-17?(2005)）描述了叫做“電子鼻”的系統(tǒng)，用于檢測(cè)和分析氣味，這些系統(tǒng)使用化學(xué)感應(yīng)器，化學(xué)感應(yīng)器是傳感器，其將化學(xué)作用整合成為電信號(hào)，這些“電子鼻”被用在從食品工業(yè)至藥物工業(yè)、并且還包括環(huán)境檢測(cè)和工藝控制等領(lǐng)域的應(yīng)用。這些氣體感應(yīng)器通過將分子鍵合到設(shè)備表面而起作用，鍵合通過一種或多種包括吸附、吸收或化學(xué)吸附的機(jī)理實(shí)現(xiàn)。考慮到強(qiáng)的鍵合力會(huì)導(dǎo)致差的可逆性，所述鍵合機(jī)理對(duì)于檢測(cè)系統(tǒng)的選擇性和可逆性有重要的意義。因此，弱鍵吸附的結(jié)果具有良好的可逆性，但是低的選擇性。考慮到難以同時(shí)獲得良好的選擇性和良好的可逆性，一種折中方案是需要的。或者，對(duì)于一次性形式的傳感器一次性應(yīng)用，僅考慮良好的選擇性，系統(tǒng)的可逆性是不需要的。

一種氣體傳感器的種類是壓電傳感器組成，基于如下事實(shí)：特定的各向異性晶體，當(dāng)它們被施加機(jī)械張力時(shí)，形成電偶極。有很多不同形式的壓電傳感器，例如：體聲波（BAW）傳感器，或表面聲波（SAW）傳感器，體聲波（BAW）傳感器包括石英晶體微天平（QCMs），這些傳感器是對(duì)物質(zhì)變化非常敏感的傳感器，這種敏感基于石英晶體的壓電性能。該技術(shù)應(yīng)用晶體共振頻率的變化，來測(cè)量在表面上物質(zhì)的存在，共振頻率極度依賴于晶體質(zhì)量的改變。石英晶體微天平（QCMs）一般包括連接石英的電極，所述電極運(yùn)用變化的電流，變化的電流對(duì)晶體施力以使其以基礎(chǔ)頻率振動(dòng)。但是，看上去，這些氣體傳感器受到濕度的影響，溫度的變化也可能對(duì)晶體和其表面具有影響。

A.?McGill等人的文章（Chemtech,?2004年9月，27-37），描述了表面聲波（SAW）化學(xué)傳感器，這些傳感器被聚合物通過噴涂或浸漬覆蓋，但是，這些方法不能夠使小尺寸傳感器選擇的部分功能化。另外，該文章描述了特定的聚合物，例如聚硅氧烷，看上去，這類聚合物的一個(gè)缺陷涉及到聚硅氧烷在表面聲波（SAW）設(shè)備上的弱的潤(rùn)濕性。

一些其它氣體檢測(cè)設(shè)備使用的傳感器，包括一對(duì)被有機(jī)物質(zhì)聚合物覆蓋的電極，例如，聚合物浸漬到電極上和電極之間，以在電極之間形成電連接。被使用的有機(jī)聚合物對(duì)氣體的存在敏感，因?yàn)椋瑲怏w吸附到聚合物表面，影響聚合物的電性能，結(jié)果，氣體的存在可以通過監(jiān)控諸如暴露于氣體中的傳感器的電阻或共振頻率的變化被測(cè)試。實(shí)際上，這些技術(shù)引入了選擇性化學(xué)物質(zhì)的薄吸收層，以收集包覆的傳感器界面上的待測(cè)分子，所述選擇性化學(xué)物質(zhì)的層，允許直接檢測(cè)氣體和/或揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）。

敏感聚合物的性質(zhì)可以根據(jù)所期望的檢測(cè)類型進(jìn)行調(diào)整，例如，H.-K.?Jun等人的文章（Sensors?and?Actuators?B?96?(2003)?576-581）描述了導(dǎo)電聚合物的應(yīng)用，如聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩，這些聚合物是通常被考慮的檢測(cè)聚合物，因?yàn)樗鼈儥z測(cè)氣體的能力、以及它們?cè)谑覝叵吕硐氲男阅芩健５沁@些傳感器具有如下缺陷：具有非常脆弱的結(jié)構(gòu)，以及容易被氧化。實(shí)際上，傳感器的涂層通過化學(xué)氧化制備，該反應(yīng)通常導(dǎo)致氣體傳感器導(dǎo)電表面的氧化以及失活。另外，這些導(dǎo)電聚合物在氣體傳感器表面被固定，沒有建立共價(jià)鍵，這導(dǎo)致弱電阻有機(jī)膜。

通常，根據(jù)所期望的有利的物理化學(xué)作用，傾向于分析物質(zhì)吸附或吸收的層被選擇。

事實(shí)上，在傳感器表面的層使得，在一方面實(shí)現(xiàn)分析物質(zhì)或化合物族的特定識(shí)別以被檢測(cè)，另一方面增加傳感器的吸收能力、其敏感性和檢測(cè)分辨率成為可能。

通過對(duì)與分析物質(zhì)（待檢測(cè)氣體化合物）作用的分子或化合物族的選擇，特定識(shí)別被實(shí)現(xiàn)，所述作用通過化學(xué)官能團(tuán)之間的反應(yīng)進(jìn)行。

在此背景下，以共價(jià)鍵形式的作用結(jié)果能夠帶來高的特定識(shí)別。

在另一方面，其不能夠產(chǎn)生可逆識(shí)別以使傳感器重新使用。

因此，為了改善可逆作用，促成諸如氫鍵或范德華力形成的鍵等弱鍵（其能量低于100kJ/mol）是有利的。