高温高圧水用TiO_2半導体pHセンサーの試作

• Project/Area Number: 61550515
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 金属材料(含表面処理・腐食防食)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉本 克久 東北大学, 工学部, 助教授 (80005397)
• Project Period (FY): 1986 – 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1987: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1986: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: pHセンサー / 二酸化チタン半導体 / 高温高圧水 / フラットバンド電位 / モットーショットキープロット / ペーハー / 水素イオン濃度 / 高温

Research Abstract

昭和61年度に試作した高温高圧水用TiO_2半導体pHセンサーについて, 昭和62年度は以下に記す改良及び測定を行った.
(1)TiO_2半導体pHセンサーの改良
昭和61年度に試作したTiO_2半導体pHセンサーは, 電極ホルダーへのTiO_2結晶の取付方法に不満足な点があり, 高温高圧下で電極ホルダー内への水の侵入が見られたので, 電極ホルダー構造の改良並びにシール材の材質の変更を行った. その結果, 250°Cまでの平衡気圧下で完全に電極の絶縁状態を保つことができた.
(2)フラットバン電位E_<FB>とpHの関係の測定
半導体TiO_2の空間電荷容量C_<SC>と電位Eとの関係を測定し, これを用いてMott-Schottkyプロットを行い, 半導体のフラットバンド電位E_<FB>を求めた. 本年度はpH2〜10, 温度25〜250°Cの範囲の種々の溶液中でE_<FB>を求め, E_<FB>とpHとの関係曲線を作製した.
(3)pHセンサーの応答速度, 安定性の測定
pH2〜10の範囲で任意にpHを変えた場合のpHセンサーの応答速度を調べた. また, pH6.86の溶液中で400h測定した場合のpH測定値の変動幅のを調べた.

Research Products

• [Publications] N.Hara and K.Sugimoto: J. Electrochem. Soc.,.
• [Publications] 原信義: 第33回腐食防食討論会予稿集. 47-51 (1986)