本发明专利技术的氮氧化物检测元件在基体（１２ａ）的表面形成有检测膜（１１），该检测膜（１１）由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成，藉此，在大气中也能够高精度、高灵敏度地测定氮氧化物，且卟啉钴不会受到作为反应阻碍物质的Ｏ２或ＣＯ的影响。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氮氧化物检测传感器。
技术介绍
一氧化氮(以下称为NO)作为血管舒张因子的本体被发现以来，NO的生理作用得到明确，可以用作神经递质或感染症的标记物。特别是，呼气中的NO气体分析作为近年来持续增加的哮喘或过敏引起的呼吸道感染的标记物受到重视。还有因为能够实现不会给患者带来负担的无创疾病诊断而受到瞩目。已知呼气中的NO气体浓度在正常人中为2ppb 20ppb，但在哮喘或过敏等呼吸道炎症时约增大到3倍。因此，通过测定呼气NO气体，能够应用于患者的呼吸道炎症程度的判定、 哮喘治疗药的给药量的确定等哮喘的治疗方针。一直以来，呼气用的NO的测定方法中，使从患者的呼气收集的NO在减压下与臭氧反应，检测这时所发出的光。但是，该化学发光法需要臭氧发生装置等高价的配套装置，而且维护保养困难。因此，为了哮喘患者在医院或自己家中每天测定N0，进行哮喘的自我管理，需要价廉、小型、气体选择性优良、高灵敏度的NO测定器。近年来，出现了如下的方法在真空室内使承载于溶胶·凝胶二氧化硅的四磺基噻吩卟啉钴(以下称为Co{T(5-ST)P})与NO反应，通过分光测定检测与Co {Τ (5-ST) P}配位的NO (例如，参见非专利文献1)。在该方法中，为了得到氮氧化物气体和其他气体的反应性的差异，将承载于溶胶·凝胶二氧化硅表面的Co{T(5-ST)P}加热至200°C，成功检测了 17ppm的NO气体。另外，作为NO传感器，开发了如下的传感器在GaAs场效应晶体管上使( 氧化形成Ga2O3，在该Ga2O3上形成血卟啉IX、或原卟啉IX、或氯化血红素、或卟啉II氯化钴的单分子膜，预先赋予栅电位，通过与NO反应所产生的电流变化测定NO浓度(例如参见专利文献 1)。另外，还已知如下的方法在真空室内使四苯基卟啉钴(5，10，15，20_四苯基-21H，23H-卟啉钴(以下称为CoTPP))与NO反应，通过红外分光测定检测与CoTPP配位的NO (例如参见非专利文献2)。另外，还公开过如下的方法为了提高重现性，在基体的背侧装备由铟锡氧化物形成的温度控制器，在所述基体表面形成含苯并三氮杂卟啉的膜，该苯并三氮杂卟啉含有铬 (Cr3+)、氧钒根(VO)、锰(Mn)、钴(Co)、铜(Cu)等过渡金属，制成气体传感器，在气体暴露前将传感器预热。将所述传感器以130°C预热，以导电率的变化测定对250ppm至100%的浓度的氯气的反应性。关于传感器恢复的预热效果，无预热处理时，气体暴露后耗费M小时恢复，而预热处理温度190°C时，耗费4分钟恢复，但以190°C高温预热时，第二次暴露以后， 对于氯气的传感器的变化量慢慢减少，气体传感器发生劣化(例如参见专利文献2)。6另外还公开过为了测定VOC气体的成分，配置多种以锡(Sn4+)、钴(Co3+及Co2+)、 铬(Cr3+)、铁(Fe3+)、钌(Ru2+)、锌(Zn2+) > IB (Ag2+)、自由基(2H+)为卟啉中心金属的卟啉的挥发性气体检测方法(例如参见专利文献3)。还公开过将使用了不含中心金属的卟啉色基或以锌(Zn)为中心金属的四苯基卟啉锌的高分子基质作为检测材料，检测卤素气体、卤代烃等有害气体的方法和装置(例如参见专利文献4)。专利文献专利文献1 :W002/057738A2 公报专利文献2 日本专利特表平5-505871公报专利文献3 美国专利公报6495102专利文献4 美国专利公报6096557非专利文献非专利文献1 日本化学会速报志 CHEMISTRY LETTERS pp. 521-524，1988， “Optical Detection of Nitrogen Monoxide by Metal PorphineDispersed Amorphous Silica Film(使用分散有金属卟啉的无定形二氧化硅膜的一氧化二氮的光学检测)”Hiromichi ARAI 等非专利文献2 日本化学会志1998 No5. pp338_345 “四苯基卟啉钴及沙仑钴 (salen Co)络合物的NO吸附及NO接触分解特性”宫本诚、花里善夫。专利技术的揭示但是，以上述现有的构成，在大气中检测NO时，必须在真空室内进行测定。因为大气中所存在的02、CO气体等会很快地与以钴为中心金属的卟啉(以下称为卟啉钴)结合， 阻碍与NO的反应，所以无法准确地定量N0。因此，现有的方法存在无法在大气中使用简易且小型的装置高精度地测定ppb级的低浓度的NO的课题。此外，非专利文献1中，在溶胶凝胶二氧化硅表面承载卟啉钴时，制备方法繁杂， 卟啉钴易凝集，无法测定PPb级的低浓度的N0。本专利技术的目的是提供即使是比现有装置简易、小型的装置也能够在大气中高精度地测定氮氧化物，且卟啉钴不会受到作为反应阻碍物质的O2或CO的影响的氮氧化物检测元件。在专利文献2中没有揭示对NO气体的反应性，例如即使使用四苯并三氮杂卟啉钴制造气体传感器，用于检测的光学波长618nm或680nm的光学吸收光谱的吸光度少，难以检测IOOppb以下的NO气体。还有，在专利文献3中，没有作为氮氧化物的NO的检测实例。另外，在专利文献4中，利用了卟啉反应性的pH依赖性，因此也可以检测酸性气体或氧化性气体，但是没有Ippm以下的低浓度的氮氧化物气体的检测实例。本专利技术的目的是提供重现性优良、可多次测定的氮氧化物检测传感器。本专利技术的氮氧化物检测元件的特征是在基体表面形成有检测膜，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。另外，本专利技术的氮氧化物检测元件的特征是将形成有检测膜的载体支承于基体的表面，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。具体来说，其特征是相对于所述检测膜的高分子的单位重量，以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的摩尔数为 1 X l(T6mol/g 1 X l(rtiol/g。具体来说，其特征是所述检测膜的每单位面积的钴原子数为IO13个/cm2 IO16 个/cm2。具体来说，其特征是所述以钴为中心金属的卟啉为四苯基卟啉钴。具体来说，其特征是所述以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的作为中心金属的钴为2价离子，或2价离子和3价离子混杂。另外，本专利技术的氮氧化物检测元件的特征是在不透过检测光的基体的表面形成有检测膜，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。另外，本专利技术的氮氧化物检测元件的特征是在透过检测光的基体的表面形成有检测膜，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。具体来说，其特征是透过检测光的所述基体是玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、氮化镓基板、塑料基板、纸、树脂、织布或无纺布。本专利技术的氮氧化物检测元件的特征是成为供检测光通过的光波导的基体表面的至少一部分沿着所述光波导形成有检测膜，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．氮氧化物检测元件，其特征在于，在基体表面形成有检测膜，该检测膜由分散有以钴为中心金属的卟啉或以钴为中心金属的具有卟啉骨架的衍生物的单独一种或混合物的高分子形成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：平中弘一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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