CN101368924A - 改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法,所述化学电阻传感器包括具有被包埋在非导电性基质中的许多导电性或半导电性颗粒的敏感层,该敏感层包括许多可氧化的化学官能团,所述方法包括以下步骤:让所述敏感层进行氧化反应。本发明还涉及由该方法生产的传感器和传感器阵列。
Description
技术领域
本发明涉及改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法,涉及传感器和由该方法生产的传感器阵列。
背景技术
用于检测以导电性纳米复合材料为基础的流体相(例如气体和蒸气)中的被分析物的化学电阻传感器包括分散在非导电性或半导电性介质中的导电性组分。作为导电性组分可以使用金属纳米粒子、炭黑纳米粒子或导电性纳米纤维。非导电性组分一般是有机材料,它用作连续相(导电性颗粒分布在其中)。非导电性材料还可以包括官能化有机分子,该有机分子用作金属纳米粒子的封盖配位体或用于使三维网络中的颗粒互连。
这些传感器的操作原理包括测量由被分析物在复合材料中的吸附所引起的膜电阻的变化。一般认为化学电阻器的灵敏度取决于复合材料在被分析物的存在下发生容积变化的能力。化学电阻器的化学选择性在一定程度上取决于化学组成和特定的官能团在纳米复合材料的有机组分中的存在。一般地,这些化学电阻器对于被分析物的检测极限是在低的份/每百万份(ppm)浓度范围内。
对于通过敏感层的化学组成的改性来改进无机/有机复合材料化学电阻器的灵敏度和化学选择性已经进行了大量的研究[1]。
另外,多个不同传感器结合成一个阵列将会增强设备的识别能力。此类阵列的例子,有时也称作“电子鼻(e-nose)”,已描述在[2]中。
[1]EP1215485描述了通过在连接剂分子中引入选择性增强单元来制备高度选择性纳米粒子/有机互连式传感器的方法。将附加的微调(fine tuning)单元引入到选择性增强官能团的接近处能够实现选择性的微调。WO9927357描述以硫醇包封的Au-纳米粒子的膜为基础的传感器,其中传感器的选择性是通过将官能团引入到配位体壳中因此提供为了目标被分析物的吸附所用的活性部位来定制(tailor)的。US6290911公开了通过使用聚合物的共混物和/或聚合物/单体混合物改变有机组分的组成来调节炭黑/聚合物化学电阻器的选择性的方法。
[2]WO9908105公开用于被分析物检测中的技术和***。这里详细描述了包括传感器阵列、电读出器、与图像识别相结合的电信号的预处理器的一种传感器***(电子鼻)。
虽然在定制如上所述的上述复合材料化学电阻传感器的选择性上获得一定成就,但是仍然需要改进。到目前为止,化学电阻器的灵敏度和选择性通过用所需的化学组成和官能团设计新有机材料来增强。这需要广泛的和复杂的化学品合成工作。将不同的敏感材料结合在一个设备中的化学电阻器阵列的制备甚至是更困难的和更高成本的,因为牵涉到各个敏感材料的图案化(patterning)步骤。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种在传感器/传感器阵列的制造之后改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法。另外,本发明的目的是提供改变该灵敏度和/或选择性的方法,该方法容易进行并降低制造成本。另外,本发明的目的是提供一种方法,该方法是多用途的并且可以由化学电阻传感器的用户用来使传感器适应于用户应用的具体需要。此外本发明的目的是提供一种方法,该方法允许在化学电阻传感器阵列中化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的改变,使得可以实现各个传感器的不同选择性和/或灵敏度。
本发明的目的是通过改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法来实现的,所述化学电阻传感器包括具有被包埋在非导电性基质中的许多导电性或半导电性颗粒的敏感层,该敏感层包括许多可氧化的化学官能团,所述方法包括以下步骤:
让所述敏感层进行氧化反应。
优选地,该氧化反应是受控的氧化反应并且不是让所述传感器未受规定地暴露于空气。
在一个实施方案中所述氧化反应是与气相的反应和/或与液相的反应。
优选地,所述反应牵涉到下列气相反应中的任何一种或几种:
-让所述敏感层在规定的空气温度下暴露于空气达到规定的一段时间,其中优选地,所述规定的一段时间是在1min到300min的范围内,和该空气的规定温度是在0℃到500℃范围内,
-让所述敏感层暴露于臭氧,
-让所述敏感层暴露于氧等离子体,
-让所述敏感层暴露于SO3,
-让所述敏感层暴露于氮氧化物(nitric oxides)。
优选,所述氧化反应牵涉到下列液相反应中的任何一种或几种:
-让所述敏感层暴露于过氧化氢的水溶液,
-让所述敏感层暴露于KMnO4的水溶液。
优选地,所述暴露通过使用180-1200nm范围内的波长的电磁辐射对所述敏感层实施辐射来进行。
在一个实施方案中,暴露于臭氧、氧等离子体、SO3、氮氧化物的过程经历了在1秒至600秒范围内的一段时间。
优选地,在所述敏感层内,可氧化的化学官能团通过氧化反应被氧化,其中,更优选地,仅仅一定比例的所述许多可氧化的化学官能团通过氧化反应被氧化,其中甚至更优选地,该比例是≥20%,更优选≥40%,更优选≥60%和最优选≥80%。
在一个实施方案中该导电性或半导电性颗粒是具有<1μm,优选<500nm,更优选<300nm,和最优选<100nm的平均直径的颗粒,其中,优选地,所述颗粒是金属颗粒或半导体颗粒,和其中,更优选地,该颗粒选自包括金属颗粒的群组,即贵金属颗粒如Au、Pt、Ag、Pd,造币用(coinage)金属颗粒如Cu、Ni、Fe,这些金属在单个纳米粒子中的结合,例如合金或芯/壳金属纳米粒子;半导电性纳米粒子,例如II/VI半导体如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe,或III/V半导体如GaAs、InP;从有机材料形成的导电性或半导电性纳米粒子,如导电聚合物;导电性颗粒,如炭黑颗粒或金属装饰的炭黑颗粒,例如Pt/炭黑或PtRu/炭黑纳米粒子。
在一个实施方案中,所述非导电性基质是双-或多官能化的连接剂分子的网络且这些颗粒用所述连接剂分子互连,或所述非导电性基质是单-,双-或多官能化配位体分子的网络且所述颗粒被该配位体分子封盖。
优选,所述非导电性基质是由至少一种聚合物组成,其中,更优选地,该聚合物选自聚(酰胺),聚(酰氨基胺(amido amine)),聚(亚丙基亚胺),聚(亚苯基),聚(环氧乙烷),聚(亚乙基亚胺),超支化聚(亚乙基亚胺)聚(N-异丙基丙烯酰胺),聚(乙二醇),聚(乙烯基吡咯烷酮),聚(苯乙烯),聚(乙烯醇),聚(4-乙烯基苯酚),聚(表氯醇),聚(异丁烯),聚(乙酸乙烯酯),聚(甲基丙烯酸甲酯),聚(己内酯)氟多元醇,聚硅氧烷,聚苯胺,聚噻吩,聚吡咯,或共聚物类如聚(环氧乙烷)-共-聚(酰氨基胺),聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯),聚(苯乙烯-共-烯丙醇),聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯),聚(苯乙烯-共-马来酸酐),聚(乙烯基甲基酯-共-马来酸酐)和它们的组合。
在一个实施方案中所述方法适用于以上定义的多个化学电阻传感器的化学电阻传感器阵列,各传感器具有以上定义的敏感层,其中不同传感器的敏感层进行不同程度的氧化反应,其中,优选地,一些敏感层被保护以避免所述氧化反应并且没有发生该氧化反应,和其中,更优选地,一些敏感层受到下列这些中的任何一种或任何结合的保护:
-使用掩模(mask)覆盖该敏感层,
-不让敏感层暴露于氧化性条件,例如不将敏感层浸入到氧化性溶液中,不让敏感层暴露于氧化性气体。
在一个实施方案中,在所述化学电阻传感器阵列之内,不同的敏感层在不同程度上被氧化使得不同的敏感层有不同比例的可氧化化学官能团因氧化反应而氧化,其中,优选地,在所述化学电阻传感器阵列之内,一些敏感层有0%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥20%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥40%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥60%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥80%可氧化基团被氧化,一些敏感层使得它们的全部可氧化基团被氧化。
本发明的目的还通过本发明方法生产的化学电阻传感器来实现。
本发明的目的还通过本发明方法生产的化学电阻传感器阵列来实现,其中全部的个体传感器以相同方式处理或其中至少一些的个体传感器进行不同处理,即氧化到不同程度。
发明人令人吃惊地发现,通过对于化学电阻传感器的敏感层进行氧化反应,此类传感器的灵敏度和/或选择性可急剧变化。例如,通过对此类传感器进行氧化反应,对于疏水性被分析物的灵敏度会下降而对于亲水性被分析物的灵敏度会提高。结果,各传感器的选择性发生变化。进行该氧化反应通常是简单易行的并且能够通过使用在化学实验室中常用的标准设备来完成。因为氧化反应的特性取决于能够被氧化的化学官能团(“可氧化基团”)的存在,氧化反应能够根据本发明进行定制和控制以使得在单个传感器中的全部可氧化基团之中仅仅一定比例被氧化,或在化学电阻传感器阵列之内,不同的传感器氧化到不同的程度,因此提供具有不同灵敏度和/或选择性的不同化学电阻传感器。
在这里使用的术语“被分析物敏感层”或“敏感层”在含义上指如下的层,该层响应于被分析物的存在而得到能够由普通方法检测(例如通过测量该层的耐化学性)的测量信号。
在这里使用的术语“纳米粒子”表示具有<1μm的特征尺寸的颗粒。此外,此类纳米粒子可具有不同的形状,即切割面(faceted)(球形),棒条状,圆盘状,或碎片形,例如多豆荚形,星状,长而尖的。一般地,这些纳米粒子的特征直径平均是<1μm,优选≤500nm,更优选≤300nm。在优选的实施方案中该颗粒具有在1nm至100nm之间,最优选在1nm到50nm之间的平均直径。然而,各纳米粒子的实际尺寸也取决于被检测的各自被分析物,因为纳米粒子的尺寸也可决定和/或影响它对于特定的被分析物的化学选择性。然而所述纳米粒子的尺寸决不是>1μm。进而,遵循上述尺寸要求的颗粒也可称作在本发明内的“纳米粒子”。
术语“一定比例的可氧化化学官能团被氧化”在含义上表示,如果将在该敏感层上存在的全部可氧化化学官能团视作100%,则其比例将是该100%的一部分,并且是由根据本发明的反应而氧化的那一部分。例如,在传感器中,根据本发明被氧化的化学基团的比例可以是≥20%,在含义上指在该传感器的敏感层中存在的全部可氧化化学官能团中的至少20%被根据本发明的方法氧化。同样地,在化学电阻传感器阵列中,不同的传感器和它们各自的敏感层可进行不同的氧化反应或进行氧化反应到不同的程度,使得,按效率来说,在阵列内的一个传感器可有≥10%的它的可氧化基团被氧化,而在同一个阵列内的另一个传感器可有0%的它的可氧化基团被氧化,和仍然在同一阵列内的再一个传感器可有≥80%的它的可氧化基团被氧化。以这种方法,最初在其中所存在的全部传感器中具有相同灵敏度的一个阵列能够转变成其中各传感器具有不同灵敏性能的传感器的阵列。
在这里使用的术语“氧化”在含义上表示其中实体被氧化释放出电子的过程。按照更具体的定义,术语“氧化”是指其中牵涉到氧并且产生氧化物的反应。
在根据本发明的化学电阻器中,导电性或半导电性颗粒被包埋在非导电的基质中。此类非导电的基质在一个实施方案中优选是聚合物。在另一个实施方案中,非导电的基质是由将导电性或半导电性颗粒彼此连接在一起的有机连接剂分子所形成的,或它是由用作导电性或半导电性颗粒的封盖基团的有机配位体分子所形成的。合适的有机连接剂分子和有机配位体分子例如已公开于欧洲专利申请No.00 127 149.3和欧洲专利申请No.05 025 558.7中,它们两者以全部内容被引入本文供参考。
在这里使用的术语“导电性”指传输电子或空穴的能力。“非导电性”聚合物是没有该传输能力的聚合物。
可产生被分析物敏感层的方法是本领域中技术人员已知的并且也已经例如描述在EP1215485A1中。它们可以例如通过逐层(layer-by-layer)沉积法制备,该方法包括基材在纳米粒子/纳米纤维的分散体和有机组分(例如构成有机聚合物基质的聚合物或连接剂分子)的溶液中的反复顺序浸渍和后续的干燥。产生被分析物敏感层的其它可能性包括旋涂技术,点滴流延技术,喷涂技术,喷墨印刷,用模型压印,从溶液中配位体交换沉淀,兰格缪尔-布罗杰特(Langmuir-Blodgett)技术以及兰格缪尔-谢弗技术。
根据本发明的化学电阻传感器能够检测“流体相”中的被分析物,在这里使用的该术语“流体相”同时包括液相和气相,
不希望受任何理论的束缚,本发明人将根据本发明的方法的成功归因于可氧化的化学官能团在化学电阻传感器的被分析物敏感层内的存在。
能够通过化学氧化处理发生改变的以有机方式包封的导电性颗粒(例如包埋在聚合物中的炭黑,或在有机基质中互连的金属纳米粒子,等等)为基础的敏感涂层必须暴露含有碳、氧、硫或氮的官能团。这一类型的可氧化官能团的众所周知的例子是;
R-SH--->--->R-SO3H
R-CH2-R--->R-CHOH-R
R-CH2-OH--->R-CO-H--->R-CO-OH
R-NH2--->R-NO—>R-NO2
官能团的可能转化的其它实例或详细的反应程序已经在有机化学的已知教科书中给出(如“Organic Chemistry”,Salomons,第四版,1988,Wiley;“AdvancedOrganic Chemistry”,第三版,1985年三月,Wiley;“Organische Chemie”,Vollhardt,第一版,1988,VCH,Verlagsgesellschaft),它们以全部内容被引入这里供参考。
根据本发明的氧化反应可以是气相反应或用液相的反应。氧化的可能气相方法包括但不限于让该材料暴露于空气,暴露于臭氧,暴露于氧等离子体,暴露于SO3或氮氧化物。液相反应可通过将传感器放入到液体中(例如浸渍)或通过将液体放置在传感器上(例如由喷墨印刷、喷雾等施加的液滴)来进行。湿法化学氧化包括但不限于用过氧化氢的反应。为了改变传感器材料,不仅一种氧化能够唯一地采用,而且各种的反应可以一个接着一个采用。同样,氧化处理的强度能够通过改变该处理的时间、温度或化学计量来变化。
可被氧化的特别优选的材料是包括由逐层自组装法制备的用双-或多官能化有机分子互连的金属纳米粒子的敏感涂层(比较后面的图1和EP1022560)。
附图说明
在下文中,参考各图,其中图1显示了化学电阻传感器,其中薄的化学敏感膜(“敏感层”)是以涂覆在传感器上的有机方式互连的金属纳米粒子为基础的。
图2显示了用和没有用臭氧处理的化学电阻器涂层的硫(2p)X-射线光电子谱。
图3显示了对于有和没有臭氧处理(臭氧发生器)的壬二硫醇互连的金纳米粒子的所指定被分析物而言的响应迹线。
图4显示在最终用户/使用者地点,由制造后处理(氧化)实现的传感器的形成/改性。
图5a显示由气相处理法从采用相同材料的传感器阵列制造具有2种不同传感器材料的传感器阵列的方法,其中传感器中的一个被掩模覆盖和因此受到保护避免气相处理。
图5b显示再次由液相处理法从采用相同材料的传感器阵列制造具有2种不同传感器材料的传感器阵列的方法,其中仅仅一个传感器通过浸入到合适的处理溶液中或通过暴露于该溶液的合适液滴来暴露于该处理,而另一个传感器没有暴露于该处理。
图6显示由最初包括仅仅一种材料的传感器阵列的制备后氧化作用所形成的具有由编号1、2、3...n表示的不同传感器材料的传感器阵列,其中不同的传感器已经氧化到不同的程度使得一个传感器例如1具有0%氧化基团,另一个传感器例如2具有10%氧化基团,另一个传感器具有20%氧化基团,...和传感器n具有100%氧化基团。
另外,参考下列实施例,该实施例用于举例说明但不限制本发明。
具体实施方式
实施例
实施例1:
在各种材料中,用有机多-或二硫醇互连的金纳米粒子是尤其适合的。这些是按照在EP 00 127 149和EP 05 025 558.7中所述方法制备的。在互连用亚烷基二硫醇的最简单情况下,官能化SH基团能够例如通过臭氧处理被氧化。
由逐层自组装法制备的壬二硫醇互连的金纳米粒子的X射线光电子谱(在图2中所示)主要揭示在用臭氧处理之前的Au-S-R和R-S-H以及在用臭氧处理之后的Au-SOx(在UVO-Cleaner,no.42-220型,Jelight Company Inc.,CA,USA中1min臭氧处理)。由于该处理,传感器的灵敏度和选择性发生变化(比较图3)。
图2显示了有和没有臭氧处理的化学电阻器涂层的硫(2p)X-射线光电子谱。臭氧处理通过就地产生臭氧来进行。
正如在显示了对于有和没有臭氧处理(臭氧发生器)的壬二硫醇互连的金纳米粒子的所指定被分析物而言的响应迹线的图3中能够看出,对于疏水性被分析物的灵敏度会下降和对于亲水性被分析物的灵敏度会提高。因此选择性发生变化。
实施例2:
通过将化学电阻器在例如5%过氧化氢溶液中浸泡1-60秒,由传感器的氧化处理来获得可比的效果。
实施例3:
对于单个传感器设备,这一制备后处理允许在与传感器制造地方不同的地方和在明显晚于最初制造的时间进行传感器的选择性调节。这意味着可能的话消费者或技术人员或任何最终用户能够在最终用户端调节该传感器使之适应于具体的需要(比较图4)。
可以使用包括不同化学品的特殊处理试剂盒使调节变得容易。
实施例4:
调节选择性的方法不局限于包括一个传感器的设备,而且多个传感器设备能够处理和因此进行调节,导致传感器阵列适合在“电子鼻”中使用。
在这种情况下,在所有传感器中包括相同敏感材料的传感器阵列能够通过如上所述的氧化处理被转变成由具有不同敏感性能的材料组成的传感器阵列。这里,通过在同一个多传感器设备上让一些传感器避免经历反应条件(例如通过简单地用掩模覆盖它们中的一些,或不将它们全部浸泡在反应溶液中),传感器阵列能够容易地改变。这已示于图5a)和b)中。
所得传感器阵列示于图6中。这里,该阵列的全部传感器在它们各自的敏感层中具有相同的材料。对于一些传感器,该材料通过不同的氧化条件加以改变。这会得到包括传感器的传感器阵列,这些传感器带有具有不同的氧化官能团浓度的化学敏感涂层。这能够在图6中看出,该图显示了由仅仅包括材料1的传感器阵列的制备后氧化所形成的具有不同传感器材料“1”-“n”的传感器阵列。这意味着,例如,传感器/敏感材料1=0%的氧化基团,传感器/敏感材料2=10%的氧化基团,传感器/敏感材料3=...,传感器/敏感材料n=100%的氧化基团。
在这一方法中,可以在一个传感器阵列中产生的不同传感器材料的数量在理论上不受限制。也能够采用组合方式。平版印刷法可以支持该组合方式。
在说明书、权利要求和/或附图中公开的本发明的特征,单独地和以它们的任何结合,可以是以其各种形式实现本发明的材料。
Claims (22)
1.改变化学电阻传感器的灵敏度和/或选择性的方法,所述化学电阻传感器包括具有被包埋在非导电性基质中的许多导电性或半导电性颗粒的敏感层,该敏感层包括许多可氧化的化学官能团,所述方法包括以下步骤:
让所述敏感层进行氧化反应。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述氧化反应是受控制的氧化反应而没有让该传感器未受规定地暴露于空气。
3.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于所述氧化反应是通过气相的反应和/或通过液相的反应。
4.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于所述反应包括下列气相反应中的任何一种或几种:
-让所述敏感层在规定的空气温度下暴露于空气达到规定的一段时间,其中优选地,所述规定的一段时间是在1min到300min的范围内,和所述规定的空气温度是在0℃到500℃范围内,
-让所述敏感层暴露于臭氧,
-让所述敏感层暴露于氧等离子体,
-让所述敏感层暴露于SO3,
-让所述敏感层暴露于氮氧化物。
5.根据权利要求3-4中任何一项的方法,其特征在于所述氧化反应包括下列液相反应中的任何一种或几种:
-让所述敏感层暴露于过氧化氢水溶液,
-让所述敏感层暴露于KMnO4水溶液。
6.根据权利要求4-5中任何一项的方法,其特征在于所述暴露是通过使用在180-1200nm范围内的波长的电磁辐射辐射所述敏感层下发生。
7.根据权利要求4的方法,其特征在于所述暴露于臭氧、氧等离子体、SO3或氮氧化物的过程经历了在1秒至600秒范围内的一段时间。
8.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于,在所述敏感层内,可氧化的化学官能团被所述氧化反应氧化。
9.根据权利要求8的方法,其特征在于仅仅一定比例的所述许多可氧化的化学官能团被所述氧化反应氧化,其中,优选该比例是≥20%,更优选≥40%,更优选≥60%和最优选≥80%。
10.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于所述导电性或半导电性颗粒是具有<1μm,优选<500nm,更优选<300nm,和最优选<100nm的平均直径的颗粒。
11.根据权利要求10的方法,其特征在于所述颗粒是金属颗粒或半导体颗粒。
12.根据权利要求11的方法,其特征在于所述颗粒选自包括金属颗粒的群组,即贵金属颗粒如Au、Pt、Ag、Pd,造币用金属颗粒如Cu、Ni、Fe,这些金属在单个纳米粒子中的结合,例如合金或芯/壳金属纳米粒子;半导电性纳米粒子,例如II/VI半导体如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe,或III/V半导体如GaAs、InP;从有机材料形成的导电性或半导电性纳米粒子,如导电聚合物;导电性颗粒,如炭黑颗粒或金属装饰的炭黑颗粒,例如Pt/炭黑或PtRu/炭黑纳米粒子。
13.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于所述非导电性基质是双-或多官能化的连接剂分子的网络且所述颗粒用该连接剂分子互连,或所述非导电性基质是单-、双-或多官能化配位体分子的网络且所述颗粒被该配位体分子封盖。
14.根据权利要求1-12中任何一项的方法,其特征在于所述非导电性基质是由至少一种聚合物制成的。
15.根据权利要求14的方法,其特征在于所述聚合物选自聚(酰胺),聚(酰氨基胺),聚(亚丙基亚胺),聚(亚苯基),聚(环氧乙烷),聚(亚乙基亚胺),超支化聚(亚乙基亚胺)聚(N-异丙基丙烯酰胺),聚(乙二醇),聚(乙烯基吡咯烷酮),聚(苯乙烯),聚(乙烯醇),聚(4-乙烯基苯酚),聚(表氯醇),聚(异丁烯),聚(乙酸乙烯酯),聚(甲基丙烯酸甲酯),聚(己内酯)氟多元醇,聚硅氧烷,聚苯胺,聚噻吩,聚吡咯,或共聚物类如聚(环氧乙烷)-共-聚(酰氨基胺),聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯),聚(苯乙烯-共-烯丙醇),聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯),聚(苯乙烯-共-马来酸酐),聚(乙烯基甲基酯-共-马来酸酐)和它们的组合。
16.根据前述权利要求中任何一项的方法,其特征在于所述方法应用于如权利要求1-15中任何一项所定义的多个化学电阻传感器的化学电阻传感器阵列,各传感器具有根据权利要求1-15中任何一项所定义的敏感层,其中不同传感器的所述敏感层进行氧化反应到不同程度。
17.根据权利要求16的方法,其特征在于一些敏感层受到保护以避免所述氧化反应且没有经历所述氧化反应。
18.根据权利要求17的方法,其特征在于一些敏感层由下列方式中的任何一种或任何组合来保护:
-使用掩模覆盖该敏感层,
-不让敏感层暴露于氧化性条件,例如不将所述敏感层浸入到氧化性溶液中,不让所述敏感层暴露于氧化性气体。
19.根据权利要求16-18中任何一项的方法,其特征在于在所述化学电阻传感器阵列之内,不同的敏感层氧化到不同程度使得不同的敏感层有不同比例的可氧化化学官能团因为氧化反应而被氧化。
20.根据权利要求19的方法,其特征在于,在所述化学电阻传感器阵列之内,一些敏感层有0%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥20%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥40%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥60%可氧化基团被氧化,一些敏感层有≥80%可氧化基团被氧化,和一些敏感层使得它们的全部可氧化基团被氧化。
21.由权利要求1-15中任何一项的方法生产的化学电阻传感器。
22.由权利要求1-15中任何一项的方法或由权利要求16-20中任何一项的方法生产的化学电阻传感器阵列。
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