テンプレートつきシリカ蒸着で表面構造を規制した酸化スズの分子認識センシング機能

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酸化スズ表面に安息香酸アニオン予め吸着させ、CVD法によりテトラメトキシシランを蒸着させた後、アンモニア処理によりテンプレート分子を除くことでテンプレート大の孔を有する分子ふるい機能を持つ新規ガスセンサーを開発した。このセンサーではエタノールのような小分子に対する感度は低下しなかったものの、イソプロパノール、2-メチルシクロへキサノールやベンジルアルコールといったサイズの大きな分子に対しては感度が大きく抑制され、分子ふるい機能の発現が認められた。この感度はサイズの異なる分子種間によって異なっており、感度の違いからそれぞれの分子の認識が可能であることが示された。これはテンプレート大の孔が形成されたことで大きな分子と酸化スズ表面との反応が抑えられ、分子ふるい機能が発現したためであると考えられる。一方、テンプレートを用いずにシリカ蒸着を行った場合には分子認識能は全く確認されず、シリカ蒸着時におけるテンプレート分子の使用がこのセンサーでの分子認識を可能にしたことが示された。さらにアルコール酸化反応に対する触媒活性を調べ、シリカ蒸着による酸化活性の低下を検討した。その結果酸化スズ表面のシリカ蒸着の結果て酸化活性が減少し、それに伴って感度が低下するという相関が見られた。これはサイズの大きな分子に対する感度の低下が、酸化スズ表面がシリカ層に覆われたために引き起こされたことを示している。