[发明专利]用于检测挥发性有机化合物的气体传感器和气体测量仪器

权利要求书

1.气体传感器(10)，其中所述气体传感器(10)具有包括气体入口(12)和气体出口(13)的测量通道(11)，至少一个接收器层(20)，参比电极(30)和运算器(50)，

•其中所述参比电极(30)与所述接收器层(20)电容耦合，

•其中所述参比电极(30)以导电的方式与所述运算器(50)连接，

•其中所述接收器层(20)构建在所述测量通道(11)中，

•其中所述测量通道(11)在所述接收器层(20)和所述参比电极(30)之间构成电介质层，和

•其中所述接收器层(20)具有载体(21)和分析物结合层(22)，

其中该分析物结合层(22)是由根据以下通式的分子构成的自组织单分子层(SAM)：

R¹-R²-X，

其中R¹是选自硫醚、二硫醚、亚磺酰基、亚磺基、磺基、硫代羰基、硫代硫酸酯、硫氰酸酯、异硫氰酸酯的偶联基团，并且其中所述自组织单分子层的分子各自经R¹偶联到所述载体上；

其中所述载体是金属层，其中所述金属选自金、铂、钯、银和铜；

其中R²是选自烷烃、烯烃、炔烃、杂烷烃、杂烯烃、杂炔烃、取代的烷烃、取代的烯烃、取代的炔烃、取代的杂烷烃、取代的杂烯烃、取代的杂炔烃、醚、胺的间隔基；和

其中X是可与分析物分子相互作用的具有至少一个离域的π-体系的有机或金属-有机基团，

其特征在于，相邻分子的间隔基R²通过范德华力相互作用。

2.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于，R¹是选自硫醚或硫代硫酸酯的偶联基团。

3.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，所述载体(21)是金层。

4.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，所述偶联基团R¹与所述间隔基R²且与所述载体(21)共价连接。

5.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，所述偶联基团R¹在所述间隔基R²和所述载体(21)之间形成至少一个硫桥。

6.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，R¹选自硫醚、二硫醚或硫代硫酸酯。

7.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，R¹是硫醚基。

8.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，R²选自烷烃、烯烃、炔烃、取代的烷烃、取代的烯烃、取代的炔烃、醚、胺，其中所述取代的烷烃、烯烃或炔烃的取代基选自氢、烷基或芳基。

9.根据权利要求1或2的气体传感器，其特征在于，R²是对应于式(Y)_n的直链分子基团，其中n∈{ 0, …, 40 }_Z，其中每个Y独立于各个R²的其余的Y选自CH₂、CH、C、CR³、O、N、NR³，并且其中R³选自H、烷烃、烯烃、炔烃或芳烃。

10.根据权利要求9的气体传感器，其特征在于，n∈{ 5, …, 15 }_Z。

11.根据权利要求9的气体传感器，其特征在于，n∈{ 6, …, 10 }_Z。

12.根据权利要求1的气体传感器，其特征在于，所述基团X的离域的π-体系选自碳原子作为结合中心的共轭的π-体系、环状共轭的π-体系、具有多个环状共轭的π-体系的基团的π-体系。