酸化物薄膜電極を用いた高性能イオンセンシングデバイスの構築

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酸化物薄膜電極の合成法:(1)アセチルアセトナト錯体-PVA法、有機金属カルボン酸法により、ペロブスカイト型酸化物薄膜を500-600℃の低温合成できることがわかった。(2)電析法によりNiO,NIOOH,IrOx酸化物等を合成できることがわかった。電流検出型リン酸イオンセンサ:(1)LaCoO_3薄膜電極を合成し、リン酸イオン(H_2OP_4^-,HPO_4^<2->)に対する電極検出型センサの検討を行ったところ、リン酸イオンを含む溶液中で高いアノード電極触媒活性を示し、しかもその電流値はリン酸イオン濃度に依存することがわかった。また、そのアノード電流変化を用いれば、電流検出型リン酸イオンセンサを構築できることがわかった。エレクトロクロミズム型イオンセンサ:遷移金属系酸化物(Co_3O_4,NiO等)をゾル-ゲル法や電析法を用いてITO付き基板上に作製した酸化物薄膜電極が、リン酸イオンを含む溶液中でエレクトロクロミズムを示し、しかもその透過率変化がリン酸イオン濃度の対数に比例して変化することを見出した。Co_3O_4系電極は、1.0x10^<-6>〜1.0x10^<-2>MのHPO_4^<2->に対して光学変化を示し、応答時間も約50秒と良好なリン酸イオン応答を示すことを見出した。また、本素子は、NO_3^-やCl^-などに対する選択性も高く、全く新しいタイプのオプティカルリン酸イオンセンサとなることを見出した。