Gas detection toward low concentration organic gases using anisotropic metal oxide nanoparticles

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K17941
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Inorganic materials/Physical properties; Nanomaterials engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Suematsu Koichi 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (90637555)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ナノロッド / ガスセンサ / ガス吸着

Outline of Final Research Achievements

Anisotropic tin dioxide nanoparticles were prepared to investigate the effect of exposed face of nanoparticles on the sensing properties. The sensor response to ethanol and acetone using SnO2 nanorod exposing (110) face was higher than that using normal SnO2 nanoparticles. Additionally, DFT calculation indicated that (110) face is suitable to adsorb the gas moecules. Thus, we conclude that exposed face of metal oxide for semiconductor gas sensors is very important to tune the sensing properties.

Free Research Field

機能性無機材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

半導体ガスセンサによる微量有機ガス検出は、ガスセンサを利用した医療診断に向け、期待されている。本研究では、新たな高精度ガスセンサ材料設計指針の確立に向け、露出結晶面を制御した異方性SnO2ナノロッドを合成した。得られたナノロッドを利用して、ガスセンサ特性を評価した結果、(110)面を露出したSnO2ナノロッドが従来のSnO2ナノ粒子に比べて高いセンサ感度を有することが明らかとなった。さらに、第一原理計算より、SnO2の(110)面が高いガス分子吸着特性を有することが明らかとなった。微量有機ガス検出に向け、金属酸化物粒子の露出結晶面は、重要な材料設計因子であることが明らかとなった。