Gestructureerde films van adsorbentia voor het detecteren van vluchtige organische componenten

De detectie van dampen en gassen is een uitdaging met brede toepassingen, o.a. in het opvolgen van luchtkwaliteit, de versheid van voedsel, en het uitvoeren van ademanalyses voor medische diagnose. De interesse in performante, compacte en betaalbare sensoren stuwt de huidige groei in de gassensormarkt. De gevestigde sensortechnologieën lijden onder een beperkte levensduur, een lage gevoeligheid of selectiviteit, of niet-compacte en dure ontwerpen. Metaal-organische roosters (MOFs) zijn microporeuze kristallijne materialen opgebouwd uit metaalionen verbonden door organische liganden. Omdat MOFs adsorbentia zijn met een hoge affiniteit, en in bepaalde gevallen, met een hoge selectiviteit, kunnen deze materialen de basis vormen voor performante gassensoren. Een krachtige, maar tot nog toe weinig verkende route om dergelijke sensoren te realiseren is via de transductie van veranderingen in werkfunctie. Hoewel initiële studies ppb-niveau detectie aantoonden voor bepaalde MOF-analiet combinaties blijven de onderliggende principes onverklaard. Om sensoren te realiseren dienen bovendien MOF films van hoge kwaliteit afgezet te worden op een manier compatibel met cleanroom fabricatie. Het SAVOS project pakt de uitdagingen qua verstaan en fabricatie aan via een geïntegreerde aanpak. Hoewel het project mikt op fundamentele studie en niet de detectie van een specifiek analiet zijn de resultaten van directe waarde voor toegepaste vervolgprojecten.

Trefwoorden:Adsorbents, Microporous materials, Metal-organic framework, Thin films, Volatile organic compounds, Gas sensors, Microfabrication

Disciplines:Chemische aspecten van sensortechnologie, Oppervlakte engineering, Oppervlakte- en interfacechemie