2004 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造高感度薄膜ガスセンサを用いた室内環境改善システムの開発
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14350153
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
須田 義昭 佐世保工業高等専門学校, 教授 (20124141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 憲治 佐世保工業高等専門学校, 教授 (30044457)
川崎 仁晴 佐世保工業高等専門学校, 助教授 (10253494)
大島 多美子 佐世保工業高等専門学校, 助手 (00370049)
吉田 英樹 長崎県窯業技術センター, 研究員
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| Keywords | ナノ構造 / 薄膜ガスセンサ / 環境改善 / WO_3 / SnO_2 / PLD法 / オゾナイザ / 誘電体薄膜 |
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| Research Abstract |
本研究は、高感度・高選択性ガスセンサの開発と、強力な脱臭・殺菌作用を持つオゾン脱臭に組み合わせて自動化することを目的とする。具体的には、これまで以上の感度を持つ薄膜ガスセンサと、非常に高いエネルギー効率を持つオゾナイザを独自の方法でそれぞれ開発し、かつそれらを組み合わせた新しい室内環境改善システムを開発することを目的とし研究を行った。
1)パルスYAGレーザデポジション(PLD)装置を用いて、SnO_2、WO_3、ZnO、TiO_2薄膜を作製した。作製したこれらの薄膜の表面形状や微細構造をFE-SEMやAFMで、化学組成や結合状態をXPSやFT-IRで、薄膜の結晶性や結晶サイズをXRDにより定量的に調べた結果、化学量論的組成の結晶性SnO_2、WO_3、ZnO、TiO_2薄膜が作製できることが分かった。
2)高感度化のためスパッタリング法を併用した新しいPLD装置を用いて、SnO_2、WO_3、ZnOやTiO_2薄膜にPd等のドープを行い、高感度化に成功した。
3)オゾナイザ装置の高効率化のため、無声放電式オゾナイザの電極表面に、直接誘電体薄膜(それぞれ膜厚0.1mm前後)を、スパッタリング装置により作製し、表面形状をSEMやAFMで、構造はFT-IRやXRD、XPS等で測定した。
4)オゾナイザの電極間に原料ガスを送り込み、無声放電によってオゾンを発生させ、オゾン濃度計を用いてそのオゾン量を計測し、オゾン発生量と放電電圧や誘電体薄膜等との関係を明らかにした。
上記の結果の一部をMRS2004、MRS2005等の国際会議やThin Solid Films等の学会誌に発表した。
来年度は、オゾナイザの更なる高効率化及びWO_3、ZnOやTiO_2薄膜に対するPt,Au等の添加効果の詳細な実験・分析実験を行って行く予定である。
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