固体電解質を用いた常温作動型ガスセンサーの開発

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固体電解質を用いた常温作動型ガスセンサーの開発

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Development of Solid Electrolyte Sensors Operative at Ordinary Temperature
責任表示:
山添 昇(九大・国立大学(その他)・教授)
Yamazoe Noboru(九大・国立大学(その他)・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1985-1986
概要(最新報告):
本研究では、常温において良好なイオン導電性を示すプロトン導電体やフッ化物イオン導電体などの固体電解質を用いて、加熱の必要のない新しい常温作動型水素、一酸化炭素および酸素センサーを開発し、コードレスセンサーの実現を目指すことを目的としてて行い、以下の知見を得た。 1.プロトン導電体ガスセンサー:センサー材料としてアンチモン酸などのプロトン導電体を、電極材料として主として白金を用いた素子は、常温で【H_2】COの検知が可能であり、応答信号の取り出し方法により、電位検出型、電流検出型、四探針型に分類でき、それぞれ以下に示すような特徴を有している。 (1)電位検出型センサー:検知極と参照極間の電位差を応答信号として取り出す方式のもので、被検ガス濃度の対数に電位差が比例するため、広範なガス濃度の検知に適している。 (2)電流検出型センサー:一定湿度下では短絡電流値が被検ガス濃度に直接比例するため、高精度検知が可能である。 (3)四探針型センサー:検知極、参照極間を短絡した状態でプロトン導電体内部に生じる電位差を内部銀電極で測定するもので、雰囲気の湿度に影響されないガス検知が可能である。 2.フッ化物イオン導電体酸素センサー:(参照極)M,MFmlLa【F_(31)】M',【O_2】(検知極)を基本構造とする素子で、常温において酸素の検知が可能である。 (1)単結晶型センサー:厚さ1mmのLa【F_3】単結晶を固体電解質として用いるセンサーで、水蒸気気流中、150℃で処理した後、応答を繰返すことにより、室温において約2分の応答速度で酸素の検知が可能である。また水中溶存酸素の検知も可能で、この場合の90%応答時間は約1分である。 (2)スパッタ膜型センサー:厚さ5μmのLa【F_3】スパッタ膜を用いれば、水蒸気処理後の応答速度は約30秒まで短縮できた。 続きを見る
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