| Research Abstract |
本年度は,様々なメソポーラス体やマクロポーラス体を調製し,それらの微細構造を制御することにより電気化学デバイスの特性改善を試みた。
1.メソポーラス(m)-SnO_2マクロポーラス(mp-)SnO_2の調製と半導体ガスセンサへの応用 トリブロックコポリマーの自己集合体を用いてm-SnO_2粉末を調製するとともに,その調製条件を最適化して結晶子径・細孔径をコントロールすることにより,H_2に高い応答を示すm-SnO_2センサを得た。一方,そのm-SnO_2を既存の大粒径SnO_2粉末へ表面修飾することでH_2検知特性が比較的向上すること,さらに貴金属微粒子(Pd,Pt,Ruなど)をm-SnO_2層と大粒径SnO_2表面との間に担持することによりH_2検知特性が劇的に改善することを明らかにした。さらに,サブミクロン径のポリメタクリル酸メチル(PMMA)球状微粒子を鋳型として作製したmp-SnO_2センサは,H_2およびNO_xにともに高い応答を示すことを明らかにした。
2.mp-BaCO_3センサの作製と評価 水晶振動子表面にmp-BaCO_3膜を取り付け,そのNO_2検知特性を評価した結果,不安定ではあるが極めて高い応答(約30Hz/ppm-NO_2)を示すことを明らかにした。
3.乾式法(パルスレーザー析出法・スパッタリング法)による多孔質酸化物膜の作製 PMMA球状微粒子を鋳型として,規則性サブミクロン細孔を有するmp-酸化物膜(例えばCeO_2,BaTiO_3,CaCu_3Ti_4O_<12>,La_<1-x>Sr_xCoO_3など)を作製した。これらは,多孔質なうえ,緻密で平らな既存の膜とほぼ同様の電気化学的な特性を有することから,電気化学デバイスとして応用可能であることを確認した。ただし,実用化するためには,基板との密着性を大幅に改善する必要がある。
4.mp-貴金属膜の作製と電極特性 スパッタリング法あるいは電析法によりmp-Pt電極をYSZ基板上に作製した。得られた電極は,既存の緻密Pt電極に比べて酸素還元活性が良好であったことから,マイクロ燃料電池などの電極材料として期待できることがわかった。
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