Elektrochemiczne czujniki gazowe i chemiczne

W 1992 roku Drummond i wsp. zaproponowali zastosowanie monomolekularnych warstw polimerowych do pokrywania powierzchni otwartych zbiorników wodnych w celu ich ochrony przed na GPLHUQ\PSDURZDQLHP>@6WRVRZDQHZF]HQLHMZDr-VWZ\ RNWDGHNDQROX FKDUDNWHU\]RZDá\ VL Z\VWDUF]DMFR PDá\P ZVSyáF]\QQLNLHP

przeSXV]F]DOQRFL SDU\ ZRGQHM, ale falowaQLH L ZLDWU SRZRGRZDá\ przemieszczanie VLZDUVWZ\LRGVáDQLDQLHF]\VWHMSRZLHU]FKQLBadania w warunkach laboratoryjnych SRND]Dá\ *H ZVSyáF]\QQLN SU]HSXV]F]DOQRFL SDU\ ZRGQHM SU]H] GRVNRQDáHM MDNRFL

monowarstwy Langmuira polimerów, takich jak polioktadecyloakrylany i metakryla-ny oraz poli(stearyniametakryla-ny wimetakryla-nylu) jest 5–UD]\PQLHMV]\QL*GODZarstw oktadekanolu,

utrzymywanych podWDNLPVDP\PFLQLHQLem powierzchniowym (20 mN⋅m^–1).

War-VWZ\ WH V ]QDF]QLH Z\WU]\PDOV]H L EDUG]LHM HODVW\F]QH &KRü SR]RUQLH GDOekie od HOHNWURQLNL PROHNXODUQHM Z\QLNL W\FK EDGD ZVND]XM QD PR*OiZ REHFQRü ZRG\

wewnWU] ZDUVWZ\ FKRüE\ W\ONR Z WUDNFLH G\IX]ML SU]H] QL zawilgoconego gazu.

W ]DOH*QRFLRGWHJRF]\JD]WHQPDZáaFLZRFLXWOHQLDMFH, czy reduNXMFHPR*H

on w REHFQRFLF]VWHF]HNZRG\ZZDUVWZLH]QDF]QLH]PRG\ILNRZDüMHMZáDFLZRFL

fizykochemiczne, np.SU]H]]PLDQS+>@:\QLNLW\FKEDGDpodobnie jak wyniki EDGD 5LHGOD L ZVS >@ GRW\F]FH SU]HQLNDOQRFL UR]PDLW\FKJazów (N2, He, O2, CO, CO2 i CH4) przez porowate membrany polidimetylosiloksanowe pokryte war-stwami LB poliglutaminianów ZVND]XM*e istniejePR*OLZRüX*\FLDZDUVWZ/%GR SRSUDZ\ OXE ]PLDQ\ VHOHNW\ZQRFL F]XMQLNyZ JD]RZ\FK L FKHPLF]Q\FK 3RGREQLH

Miroguchi i wsp. >@]PLHQLDOLV]\ENRüG\IX]MLJD]yZSU]H]SRURZDWHV]NáR, pokry-ZDMFMHZDUVWZDPL/%GLDONLORDONRNV\VLODQyZ]DZLHUDMF\ch nawet 200 monowarstw. 6WZLHUG]LOL RQL *H Z W\P ]DNUHVLH JUXERFL SRNU\ü ZVSyáF]\QQLN SU]HQLNDOQRFL

Ja-zów³⁹, takich jak H2, He, CH4, i-

%XRUD];HSU]H]XNáDGPDOHMHSURSRUFMRQDOQLHGRSLHr-wiastka kwadratowego masy molekularnej gazu (M^–1/2).

Przytoczone SU]\NáDG\SRND]XM*HSRNU\ZDQLHF]XMQLNyZJD]RZ\FKOXEFKHPLFz-Q\FKHQNDSVXODFMDRGSRZLHGQLPLZDUVWZDPL/%PR*HVWDQRZLüGRGDWNRZHQDU]G]LH ZUNDFKNRnstruktorów czujników.

3U]HQLHVLHQLH áDGXQNX &7 PLG]\ DGVRUERZDQ F]VWHF]N JD]X XWOHQLDMFHJR OXEUHGXNXMFHJRa powierzchniSyáSU]HZRGQLND [141] PR*HZSá\ZDüQDSU]HZRd-QLFWZR SRZLHU]FKQLRZH OXE MHOL WR Z\QLND ] UHDNFML ]DFKRG]FHM QD SRZLHU]FKQL áDGXQHN HOHNWU\F]Q\ PR*H E\ü ZVWU]\NLZDQ\ GR ZQWU]D PDWHULDáX L ]PLHQLDüWDN*H SU]HZRGQLFWZRREMWRFLRZHZDUyZQRF]VWHF]NL]DDGVRUERZDQHJRJD]X, jak i pro- GXNW\UHDNFMLSRZLHU]FKQLRZ\FKPRJG\IXQGRZDüGRZQWU]DSyáSU]HZRGQLNDZDr-__________ 39 :VSyáF]\QQLNSU]HQLNDOQRFLJD]yZSU]H]SRURZDWHV]NáRPLHZD]D]Z\F]DMZDUWRü–5 –10^–6 cm³ (STP)⋅cm⋅cm^–2⋅s^–1 cm Hg.

stwy), ]PLHQLDMF ]DUyZQR MHM SU]HZRGQLFWZR HOHNWU\F]QH, MDN L LQQH ZáDFLZRFL

fizykochemiczne [142].

0LPR *H ]DLQWHUHVRZDQLD NRQVWUXNWRUyZ NRQFHQWUXM VL JáyZQLH QD V]\ENLFK

i odwracalnych czujnikach ZLHORNURWQHJR X*\WNX QLH PR*QD SRPLQü SU]\GDWQRFL

czujników jednorazowych0RJRQHVáX*\üMDNR czujnikiRVWU]HJDMFeR]DJUR*eniu, MHOL W\ONR V RGSRZLHGQLR F]XáH, a czas ich odpowiedzi – wystarczaMFR NUyWNL =H Z]JOGXQDQLVNWHPSHUDWXUSUDF\LáDWZRüRUD]QLVNLHNRV]W\Z\WZDU]DQLDQLHEa-JDWHOQURORGJU\ZDMF]XMQLNLRSDUWHnaPDWHULDáach organicznych [100, 104, 143]. -DNRSU]\NáDGPyJáE\SRVáX*\üXOWUDFLHQNRZDUVWwowy czujnik H2S⁴⁰-DNVLRND]uje, VROHNZDVyZWáXV]F]RZ\FKQSVWHDU\QRZHJRF]\DUDFKLGRZHJR,PRJáDWZRUHDJo-ZDü]F]VWHF]NDPL+2S i H2Se,WZRU]FQDQRF]VWNLVLDUF]NyZOXEVelenków metali, UR]SURV]RQHZPDWU\FDFK/%3UDZLHGRVNRQDáHXSRU]GNRZDQLHZarstw LB soli kwa-VyZWOXV]F]RZ\FKXáDWZLDSHQHWUDFMJD]XZJáEZDUVWZ\, a G]LNLGX*emu stosunkowi SRZLHU]FKQLGRREMWRFLF]DVRGSRZLHG]LPR*HE\üEDUG]RNUyWNL>@1LHVWHW\F]Xj-QLNLMHGQRUD]RZHVWDQRZLMHG\QLHZVNLPDUJLQHV]DLQWHUHVRZDQLDEDGaczy.

Konstrukcja wielu czujników analitycznych QLH]DOH*QLH RG ]DVDG\ L VSRVREXich G]LDáDQLDRSLHUDVLQD]ZL]Nach heteroaromatycznych]DZLHUDMFychXNáDGZL]D

VSU]*RQ\FK']LNLXnikatowemuSRáF]HQLuIRWRDNW\ZQRFLRUD]]GROQRFLGRPo-dyfikacji struktury elektronowej do tego celu QDGDMHVL szczególnie grupa]áR*RQ\FK ]ZL]NyZPDNURF\NOLF]Q\FK, takich jak porfiryny i ftalocyjaniny (por. rys. 4.30 oraz

p. 4.1.7). =ZL]NLWHXOHJDM wielu typom reakcji chemicznych (koordynacja,

polime-ryzacja, agregacja, utlenianie i redukcja, kataliza, sorpcja oraz przemiany fotoche-miczne PRJ ZLF ]QDOH(ü ]DVWRVRZDQLH do konstrukcji czujników chemicznych

wszystkich typów. Szczególnie przydatQHPRJE\üIWDORF\MDQLQ\PHWDOL]HZ]JOGX QDWR*H]DUyZQRFHQWUDOQ\DWRPPHtalu,MDNLFDá\VSU]*RQ\XNáDGZL]Dπ-σPRJ RGG]LDá\ZDüZVSRVyEVSHF\ILF]Q\]F]VWHF]NDPL]DDGVRUERZDQHJRJD]XXWOHQLDM FHJROXEUHGXNXMFHJR

2GG]LDá\ZDQLH PLG]\ V\VWHPHPπ-elektronowym czsteczki ftalocyjaniny, np.

ftalocyjaniny miedzi (CuPc) a czVWHF]NJD]XDNFHSWRURZHJRXWOHQLDMFHJRPR*H SROHJDüQDXWZRU]HQLXVWDQX&7LMHJRG\VRFMDFMLZ]HZQWU]Q\PSROXHOHNWU\F]Q\P ]JRGQLH]QDVWSXMF\PVFKHPDWHP [145]:

CuPc + pO2⇐ adsorpcja ⇒ CuPc + qO2 (ads.) + (p – q)O2

⇐ CT ⇒CuPc⁺ + O + (q – 1)O⁻₂ 2 (ads.) + (p – q)O2

⇐ delokalizacja (F,T) ⇒ CuPc +h⁺ + O + (q – 1)O⁻₂ 2 (ads.) + (p – q)O2

w którym pMHVWOLF]EF]VWHF]HNJD]XXWOHQLDMFHJRZRNyáF]VWHF]ki ftalocyjaniny,

q – OLF]E ]DDGVRUERZDQ\FK F]VWHF]HN JDzu, a h+

 R]QDF]D G]LXURZ\ QRQLN SUGX

__________ 40

Wprawdzie siarkowodór jest gazem o]DSDFKXáDWZRZ\F]XZDOQ\PZFKHPMX*ZEDUG]RPDá\FK VW*HQLDFKSRQL*HMSSPDOHQDZHWNUyWNRWUZDáHZG\FKDQLHWHJRJD]XRVW*HQLX–SSPPR*H VSRZRGRZDüWUZDáHXV]NRG]HQLHGUyJRGGHFKRZ\FKD-minutowa ekspozycja na H2 6RVW*HQLXSRZy-*HMSSPPR*HVSRZRGRZDüQDZHWPLHUüF]áRZLHND>@

Zgodnie ze schematem elektryczne parametry warstwy CuPc po adsorpcji gazu

utle-QLDMFHJRPRJVL]PLHQLüZZ\QLNXGZXSURFHVyZ:

0RJ QDVWSLü zmiany SRWHQFMDáX SRZLHU]FKQLRZHJR VSRZRGRZDQH REHFQRFL XMHPQLHQDáDGRZanych jonów gazu na powierzchni warstwy, co powoduje zaginanie SDVPLPR*HE\üZ\NU\WHZHNVSHU\PHQFLHW\SX)(7>@ (por. p.0R*H UyZQLH* ]ZLNV]\ü VL VW*HQLe G]LXU ZHZQWU] ZDUVWZ\ ]ZL]DQH ] SU]HVXQLFLHP

poziomu Fermiego w kierunku poziomu HOMO ftalocyjaniny [147], co z kolei

mani-IHVWXMH VL ]PLDQDPL SU]HZRGQLFWZD HOHNWU\F]QHJR :\NRU]\VWDQLH ]PLDQ SU]HZRd-QLFWZDHOHNWU\F]QHJRSRUILU\QIWDORF\MDQLQRUD]XNáDGyZPLHV]DQ\FK]DZLHUDMF\FK IWDORF\MDQLQ\ VWDáR VL SXQNWHP Z\MFLD GR EXGRZ\ RJURmnej liczby

konduktome-trycznych czujników gazowych i chemicznych [105–107, 148–153 i referencje tam podane]. W ZLNV]RFL SU]\SDGNyZ ZSá\Z DWPRVIHU\ QD SU]HZRGQLcWZR EDGD VL,

PLHU]FSUGSá\QF\SU]H]F]XMQLN]QDMGXMF\VLZNRPRU]HSRPLDURZHMOLQLLJD]o-wej miG]\]áRW\PL41

, palczastymi elektrodami, umieszczonymi na warstwie [106] lub pod QL[122] (rys. 5.18LSRUWH*S5.7.2).

Rys. 5.19. Schemat konduktometrycznego czujnika gazowego

3URIHVMRQDOQ OLQL JD]RZ VWDQRZL ]HVWDZ ]DZRUyZ VWHURZDQ\ Pikroprocesorem, XPR*OLZLDMF\VSRU]G]HQLHZNRPRU]HPLHV]DMFHMPLHV]DQLQ\JD]yZR*GDQ\PVNáa-G]LHLFLQLHQLX:PRQWRZXMFZWDNOLQLRGSRZLHGQLHSáXF]NLOXEVXV]NLPR*na gaz RGSRZLHGQLR QDZLO*\ü OXE RVXV]\ü42

. Tak przygotowany gaz, wpuszczony do komory

SRPLDURZHMVWDQRZLDWPRVIHUSUDF\F]XMQLND%DGDQLHRGSRZLHG]LF]XMQLNDSROHJDna SRPLDU]HSU]HZRGQLFWZDZDUWRFLSUGXJD]XRXVWDORQ\PVW*HQLXZ]DOH*QRFLRG

__________

410DWHULDáHOHNWURGQLHSRZLQLHQUHDJRZDü]DQDOLWHPQDMOHSLHMZLFX*\ZDüHOHNWURG] metali szla-FKHWQ\FK3W$X$J:\VRNDWHPSHUDWXUDWRSQLHQLDSODW\Q\RUD]MHMZ\VRNLNRV]WDWDN*HUHDkW\ZQRü

srebra zH]ZL]NDPLVLDUNLSRZRGXM*HQDMF]FLHMVWRVRZDQ\PPDWHULDáHPQDHOHNWURG\Z czujnikach

chemiczQ\FKMHVW]áRWR

42

1DOH*\ SDPLWDü RPR*OLZHMREHFQRFLZLOJRFLZZDUVWZLH]ZáDV]F]DJG\XVWDODVLPHFKDQL]P

przewodnictwa elektrycznego. Gazy utleniaMFHSRUR]SXV]F]HQLXZZRG]LHPRJWZRU]\üNZDV\0R*H VL ZLF ]GDU]\ü *H SRPLDUZSá\ZXJD]yZQDSU]HZRGQLFWZRZLOJRWQHMZDUVWZ\F]XMQLND]RVWDQLH FDáNRZLFLH]DIDáV]RZDQ\SU]H]MRQRZHSU]HZRGQLFWZRHOHNWUROiWXZHZQWU]ZDUVWZ\

F]DVX=PLHU]RQSU]H]DXWRUDLZVS>@]DOH*QRüSUGXSá\QFHJRSU]H]F]XMQLNod

3 do 5 warstw LB mieszaniny 4-t-butyloftalocyjaniny miedzi z polioktadecylotiofenem)

RGFLQLHQLDGODURVQFHJRVW*HQLD122GODSU]\NáDGXSRND]DQRQDrys. 5.20.

Rys. =DOH*QRüSUGXSá\QFHJRSU]H]F]XMQLNRGVW*HQLD122

w powietrzu otaczajcymSUyNPRQRZDUVWZ\NRPSR]\WX-t-butyloftalocyjaniny

miedzi i PODT): 1 – 4,13 ppm NO2, 2 – 8,26 ppm NO2, 3 – 12,39 ppm NO2; Czas dochodzenia do równowagi – 20 min

2NUHVRZHHNVSRQRZDQLHF]XMQLNDQDG]LDáDQLHJD]XRRNUHORQ\PVW*HQLXSR]Za-la VSRU]G]Lü tzw. charakterystyk on–off 43

i ustalLü F]XáRü czujnika. Na rysunku

5.21 pokazano]DOH*QRüSUGXF]XMQLNDRGREHFQRFLditlenku azotu (czas ekspozycji

20 PLQRVW*HQLXSSPFKDUDNWHU\VW\NDon–off) dla zbudowanego przez autora

i wsp. czujnika opartego na kompozycie molekularnym polidecylotiofen–kwas doko-zanowy (C10PT-'$ R VNáDG]LH  >@ &HFK FDUDNWHU\VW\F]Q PDWHULDáX tego W\SX MHVW EDUG]R GX*\ (ok. 106

-krotny) Z]URVW SU]HZRGQLFWZD SRG ZSá\ZHP

SLHUw-szego kontaktu warstwy z gazem toksycznym.ROHMQHHNVSR]\FMHQDG]LDáDQLHJD]X FKDUDNWHU\]XMVLPQLHMV]\PLRN%DOHPQLHMZLFHMVWDá\PLSU]\URVWDPLQDW *HQLDSUGXRGNLONXGRNLONXG]LHVLFXHNVSR]\FMLIm krótszy jest czas narostu pr GXGRZDUWRFLUyZQRZDJRZHMLim mniejszeVW*HQLHJD]XGDMFHPLHU]DOQ]PLDQ SUGXW\PF]XMQLNMHVWF]XOV]\2EVHUZDFMDF]DVRZHM]DOH*QRFLSUGXZ równowa-JRZ\FKZDUXQNDFKXVWDORQHJRFLQLHQLDVW*HQLDJD]XRNUHODVWDELOQRüF]XMQika.

Czasami, gdy nie dysponujHVLSURIHVMRQDOQOLQLJD]RZ,PR*QD ]DOH*QRüW\SXon–off

__________ 43

Charakterystyka on – off pRZVWDMH SRGF]DV ZLHORNURWQHJR SRPLDUX PDNV\PDOQHM ZDUWRFL SUGX

w REHFQRFLJD]XLSRMHJRXVXQLFLXRGSRPSRZDQLXF]\SU]HSáXNDQLXF]\VW\PSRZLHWU]HPOXEJD]HP

odWZRU]\üQDSRGVWDZLHZ\QLNyZSRPLDUXVWDELOQRFLLF]DVXGesorpcji gazu w warunkach VWDW\F]Q\FKSU]HSáXNLZDQLHSU]H]ZVWU]\NLZanie do komory pomiarowej porcji suchego SRZLHWU]D=UHNRQVWUXRZDQZWHQVSRVyENU]\Zon–off dla zbudowanego przez autora

i wsp. [107] czujnika na bazie kompozytu molekularnego 4-t-butyloftalocyjaniny miedzi z polioktadecylotiofenem (PODT) przedstawiono na rys. 5.22.

Rys. :Sá\ZWOHQNyZD]RWXQDSU]HZRGQLFWZRHOHNWU\F]QH-warstwowego czujnika

zbudowanego na bazie kompozytu C10PT-'$RVNáDG]LHRNUHVRZRSRGGDZDQHJR G]LDáDQLXWOHQNyZD]RWXRVW*eQLXSSP1DSLFLHSUDF\F]XMQLNDZ\QRVL9>@

Rys. 5.22. Zrekonstruowany na podstawie

Z\QLNyZSRPLDUyZVWDELOQRFL

i czasu desorpFMLZSá\ZGLWOHQNXD]RWX

(4,13 ppm) na przewodnictwo czujnika LB (5 monowarstw), opartego na kompozycie

molekularnego 4-t-butyloftalocyjanina miedzi z polioktadecylotiofenem (1:3) [107]

0LPRROEU]\PLHMOLF]E\SUDFSRZLFRQ\FKF]XMQLNRP]EXGRZDQ\PQDEazie fta-ORF\MDQLQLSRUILU\QPDWHULDá\WHQLHVWDQRZLMHG\QHMJUXS\]ZL]NyZRELHFXMF\FK SRG Z]JOGHP zastosowania w czujnikach :LHOH XZDJL SRZLFRQR NRPSR]\WRP

molekularnym [98, 107, 123, 152, 155, 156] oraz kompleksom CT i solom jonorodni-kowym opartym na TCNQ i/lub TTF [105, 126, 157–@ 3RQLHZD* GRQRURZR-DNFHSWRURZHZáDFLZRFLPDWHULDáXGHWHUPLQXM wszystkieVNáDGQLNLNRPSR]\WX>

153] lub kompleksu CT [126, 105, 157], ZLF stwarza to RJURPQHPR*OLZRFLPDQi-SXODFML SDUDPHWUDPL PDWHULDáRZ\PL Z FHOX RVLJQLFLD RSW\PDOQHM VHOHNW\ZQRFL F]XáRFLLF]DVXRGSRZLHG]LF]XMQika.

PRPLDU\]PLDQSU]HZRGQLFWZDZ]DOH*QRFLRGURG]DMXLFLQLHQLDJD]XRWDF]DM

FHJRSUyEND]ZáDV]F]DEDGDQLHZSá\ZXWHPSHUDWXU\QDWH]PLDQ\GRVWDUF]DLQIRr-macji o mechanizmie adsorpcji i desorpcji gazu na powierzchni warstwy. Charakter tych zmian PR*H ZVND]\ZDü QD IL]\F]Q\ FKHPLF]Q\ EG( PLHV]DQ\ FKDUDNWHU

Dd-sorpcji gazu na materiale czujnika. Adsorpcj fizyczn opisuje izoterma Freundlicha,

adsorpcj chemiczn – model Langmuira ]DNáDGDMFy pokrycie powierzchni tylko

jedQZDUVWZDGVRUSF\MQ, a wielowarstwow adsorpcj gazu rzeczywistego – teoria

Brunauera–Emmeta–Tellera (BET). W stanie stacjonarnym lub w warunkach ustalo-negoSU]HSá\ZuJD]XQDGF]XMQLNLHP]GREU\PSU]\EOL*HQLHPPR*QDSU]\Mü*HVW *HQLH DGVRUERZDQ\FK F]VWHF]HN JD]X MHVW ZSURVWSURSRUFMRQDOQHGRMHJRFiQLHQLD -HOL ZLF ]DáR*\P\ *H SU]HZRGQLFWZR HOHNWU\F]QH MHVW ZSURVW SURSRUFMRQDOQH GR OLF]E\]DDGVRUERZDQ\FKF]VWHF]HNJD]XDNW\ZQHJRWRdlaVWDáHMUy*QLF\SRWHQFMDáyZ ]DOH*QRüZDUWRFLPLHU]RQHJRSUGXRGFLQLHQLDPR*QDSU]\EOL*\üL]RWHUP)UHXn-dlicha: γ kp p kX I p I p S( )= ( )− (0)= ( )= (5.27) gdzie I(0) i I(pVZDUWRFLamiSUGXPLHU]RQHJRSU]HGDGPLVMJD]XLpodFLQLeniem

p, X(pMHVWXáDPNLHPSRZLHU]FKQLpokrytym przez gaz, a k i γ – VWDá\PL>@:SU]y-SDGNXDGVRUSFMLFKHPLF]QHMUDF]HMQL*IL]\F]QHM]DOH*QRüZDUWRFLPLHU]RQeJRSUGX

dlaVWDáHMUy*QLF\SRWHQFMDáyZRGFLQLHQLDJD]XRSLVuje izoterma Langmuira:

p K p K p S + = 1 ) ( (5.28)

K jest tu parametrem eksperymentalnym, NWyU\PR*HRGSRZLDGDü stosunkowiVWDá\FK V]\ENRFLDGVRUSFMLLGHVRUSFMLka/kd-HOLMHGQDNGHF\GXMFURO]DF]\QDRGJU\ZDü

adVRUSFMDIL]\F]QDMDNQSZSU]\SDGNXQDNáDGDQLDPXOWLZDUVWZLLVWQLHMHPR*OLZRü Z\VWSLHQLDNRQGHQVDFMLNDSLODUQHM, to QDMOHSLHM]DVWRVRZDüWHRUL BET:

] ) 1 ( 1 )[ 1 ( ) ( x C x x C p S − + − = (5.29)

S(p) ma sens podobny MDN Z UyZQDQLDFK SR]RVWDá\FK L]RWHUP, lecz jego graniczna ZDUWRü G*\ GR QLHVNRF]RQRFL, x MHVW Z]JOGQ\P FLQLHQLHP p/p0

, mierzonym

Z]JOGHPFLQLHQLDSDUy nasyconej p0

QDGFLHF], C ]D bezZ\PLDURZVWDá, ]DOH*Q

od temperatury [107]. RozstrzygniFLDNWyU\PRGHOOHSLHMRSLVXMHDGVRUSFMZMDNLP

przewodnic-WZDRGFLQLHQLDJD]XZRGSRZLHGQLFKZVSyáU]GQ\FK-HOLQSadsorpcja przebiega

zgodnie z modelem Freundlicha, to zale*QRülogS(p) od log pSRZLQQDE\üOLQLSUo-VW:SU]\SDGNXPRGHOX/DQJPXira prostoliniowaSRZLQQDE\ü]DOe*QRüp/S(p) od

p, gdy natomiast zastosowanie ma model BET, OLQL SURVW SRZLQQD E\ü ]DOH*QRü

x/V(1 – x) od x (V jestREMWRFL zaadsorbowanego gazu). Autor i wsp. badali

prze-wodnictwo czujnika zbudowanego z trzech warstw LB 4-t-butyloftalocyjaniny miedzi (4TBCuPc) i VWZLHUG]LOL*e adsorpcjGLWOHQNXD]RWXQDWDNLPXNáDG]LHGRüGREU]H

opisuje izoterma Freundlicha. ZDOH*QRüORJ∆I od logcGODPDá\FKVW*HJDzu jest OLQLSURVWUys. 5.23) o nachyleniu QLHFRPQLHMV]\PRGFRPR*HZLDGF]\üRNRn-NXUHQF\MQ\P G]LDáDQLX ]DDGVRUERZDnego w trakcie operacji wytwarzania czujnika

tlenu.

Rys. $SURNV\PDFMDL]RWHUP\DGVRUSFML)UHXQGOLFKDZHZVSyáU]GQ\FK

log ∆I od logcGODRGSRZLHG]LSUGRZHMF]XMQLNDVNáDGDMFHJRVL]PRQRZDUVWZ 7%&X3FQDG]LDáDQLHGLWOHnku azotu w zakresie sW*H od 0,5 do 12 ppm [106]

Adsorpcj ditlenku azotu na powierzchni kompozytu molekularnego 4TBCuPc

z SROLRNWDGHF\ORWLRIHQHP32'7ZW\PVDP\P]DNUHVLHVW*Hlepiej opisuje model

BET (rys. 5.24).

Nie PQLHM ZD*QD QL* VHOHNW\ZQD RGSRZLHG( F]XMQLND JD]RZHJo jest selektywna RGSRZLHG( F]XMQLND HOHNWURFKHPLF]QHJR 0RG\ILNDFM VHOHNW\ZQRFL QD JUDQLF\ ID]

elektroda–UR]WZyUPR*QD]DSHZQLüSU]H]SRNU\FLHSRZLHU]FKQLHOHNWURG\ZDrstwami RNRQWURORZDQ\FKZáDFLZRFLDFKFKHPLF]Q\FKLVWUXNWXUDOQ\FK'RVNonale do tego FHOXQDGDMHVLWHFKQLND/DQJPXLUD–Blodgett [161] oraz technika warstw samoorgani-]XMF\FK VL 6$0 DQJ Self Assembled Monolayers) [162]. ImmobilizaFMD VFLOH

kontrolowanej, niewielkiej liczbyF]VWHF]HNRVSHF\ILF]Q\FKZáDFLZRFLDFKXPR* OLZLD NRQWURO GRVWSXMRQyZGRSRZLHU]FKQLHOHNWURG\SU]H]F]VWHF]NLÄEUDmki”) >@DW\PVDP\PGRNRQWUROLMHMRGSRZLHG]L:SUDZG]LHWHFKQLN6$0RWU]\PXMH

VLZDUVWZ\QLHFROHSLHMXSRU]GNRZDQHOHF]WHFKQLND/%]DSHZQLDZLNV]VZREo-G Z\ERUX DNW\ZQ\FK F]VWHN MHM ]DVWRVRZQLH QLH RJUDQLF]D VL MHG\QLH GR So-ZLHU]FKQL ]áRW\FK OXE VUHEUQ\FK RUD] LVWQLHMH PR*OLZRü ]QDF]QLH OHSV]HM NRQWUROL VW*HQLDVNáDGQLNyZZXNáDGDFKZLHORVNáDGQLNRZ\FK>@

Rys. $SURNV\PDFMDL]RWHUP\DGVRUSFML%(7ZHZVSyáU]GQ\FK

x/V(1 – x) w funkcji x dla odpowieG]LSUGRZHMF]XMQLNDVNáDGDMFHJRVL

z 5 monowarstw kompozytu molekularnego 4TBCuPc-32'7QDG]LDáDQLH

ditlenNXD]RWXZ]DNUHVLHVW*HRGGRSSP>@

0RQRPROHNXODUQH ZDUVWZ\ XNáDGyZ ZLHORVNáDGQLNRZ\FK PRJ VSHáQLDü jedno-F]HQLHZLHOHIXQNFMLjakoF]\QQLNLSDV\ZXMFejF]VWHF]NLÄEUDPNL´>@RUD]

F]XMQLNL]DUyZQRMRQyZ>@MDNLF]VWHF]HNVSHF\ILF]Q\FK>@.ODV\F]QHHNs-pertymenty elektrochemiczne, takie jak woltametria cykliczna lub spektroskopia im-pedancyjna, XPR*OLZLDM LGHQW\ILNDFM PHFKDQL]PX SU]HQLHVLHQLD áDGXQNX Z

war-stwach LB i SAM [168–170].