2018 Fiscal Year Annual Research Report
Highly Sensitive VOC Gas Sensor Using Solid Electrolyte Impedance Transducer
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16K05939
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
清水 陽一 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20192114)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ガスセンサ / 固体電解質 / インピーダンス / 揮発性有機化合物 / アンモニア / 窒素酸化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度として、揮発性有機化合物（Volatile Organic Compounds: VOC; アセトン、トルエン等）濃度測定用ガスセンサを開発するために、以下の研究を行った。まずは高い検知感度とガス選択性を有するレセプタ材料で従来電気化学デバイスでは使用できなかった、ゼオライト等の触媒の検討。また、固体電解質をインピーダンストランスデューサとするため、その高導電性・高化学的安定性イオン導電性セラミックスの開発、及び、これらの新しいレセプタ材料と固体電解質を組み合わせた新型のデバイスのセンサ応答特性について検討した。
トランスデューサ材料には，高イオン電性と高安定性を有するNa5DySi4O12 (Na＋導電体)および，Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (Li＋導電体)の新規湿式合成法の開発を行った。これらの合成法ではマイクロ波処理が性能に大きく影響を与えることを見出し、単相の合成手法を確立した。レセプタ材料では、各種ゼオライト、および各種イオン交換型ゼオライト系の多孔質体を検討し、NO,NO2に大きな感度を有するセンサを開発した。また、アンモニアセンサに関する材料設計指針を得た。また、電気泳動法によるレセプタのトランス
デューサへの高配向性化、高次成形法を開発した。また、酸化物レセプタ系センサ素子では、各種材料探索を行い、新規に銅系酸化物のCO、NOxガスに対する応答特性（応答感度，精度，選択性，作動安定性等）を素子のインピーダンス変化として確認した。応答機構は、インピーダンス解析、ガス吸着特性等により解析した。現在、材料の薄膜化等により、高感度化を進めている。
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Research Products
(8 results)
