Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Dispositifs de nouvelle génération pour la détection de gaz (liquide)

Gole JL et Laminack W

Nous présentons une brève revue et une nouvelle approche pour la construction de capteurs conductométriques démontrant des sensibilités considérablement plus élevées que les capteurs à oxyde métallique traditionnels. Les plates-formes de capteurs ne nécessitent pas de technologie à base de film, fonctionnent à température ambiante et peuvent être obtenues sans l'utilisation de processus d'auto-assemblage chronophages. Un réseau microporeux recouvert de nanopores combinés est déposé avec des sites d'îlots d'oxyde métallique acides dirigeant la nanostructure qui varient dans leur acidité de Lewis, décorent les micropores et contrôlent un processus de transduction électronique. L'interaction des analytes avec ces sites d'îlots varie de manière prévisible et peut être modifiée par la fonctionnalisation in situ de leur acidité de Lewis par la formation des oxynitrures ou des oxysulfures. Les micropores permettent une diffusion fickienne rapide des analytes vers les sites d'îlots nanostructurés actifs dont l'interaction réversible avec l'analyte domine la réponse du capteur. Nous exigeons seulement que les sites d'îlots soient déposés à une concentration suffisamment faible pour ne pas interagir électroniquement les uns avec les autres. Un placement répété très précis des dépôts d'îlots nanostructurés n'est pas nécessaire. Les parois nanoporeuses du microarray agissent comme une correspondance de phase pour le dépôt d'une diversité de nanostructures sélectionnées pour le dépôt à partir d'une variété de sources à base de solutions et le processus de dépôt indulgent nécessite un minimum de consommation d'énergie et de temps. Des comparaisons avec une variété de systèmes d'oxydes métalliques sont envisagées. Les sensibilités observées et la réversibilité du système de capteur peuvent être prédites à partir du modèle IHSAB récemment développé.