インターカレーション温度によるポリアニリン/MoO₃ハイブリッド型VOCセンサの高感度化

抄録

層状酸化物半導体の一種であるMoO₃層間に有機化合物をインターカレートしたハイブリッド材料は、揮発性有機化合物(VOC)ガスセンサに必要な信号変換機能と分子認識機能を、それぞれMoO₃と層間有機化合物に分担させることで、高い選択性と感度を有する新しいセンサ材料への応用が期待される。層間有機物としてポリアニリン誘導体を用いたMoO₃とのハイブリッド材料によるセンサ素子は、インターカレーション溶液に不溶ポリマーを除いたものを用いる事で高感度化し、数十ppbのHCHO, CH₃CHOの検知を達成した。ポリアニリン誘導体のMoO₃層間へのインターカレーションは室温でも充分に速い。しかしながら、室温の変動程度の温度変化で素子のセンサ特性に違いが生じることから、最適な温度で制御することで更なる高応答化が期待される。本研究では、ポリアニリン誘導体の一つであるポリ(5,6,7,8-テトラヒドロ-1-ナフチルアミン) (PTHNA)について、インターカレーション時の温度を制御してMoO₃とハイブリッド化を行い、HCHOに対するセンサ応答とXPS測定による評価を行った。