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2008 Fiscal Year Annual Research Report

マイクロ構造制御された多孔質オプティカル水素センサの創製

Research Project

Project/Area Number 19560685
Research InstitutionKurume National College of Technology

Principal Investigator

濱上 寿一  Kurume National College of Technology, 材料工学科, 准教授 (30285100)

Keywords水素ガスセンサ / 室温水素検知 / 多孔質膜 / マイクロ構造制御 / 高分子ビーズテンプレート法 / パラジウム
Research Abstract

安全・安心な水素エネルギー社会の実現に向けて、構造が高度に制御された新規な水素センサを開発することを目的とした。水素センサとしては、パラジウム(Pd)の光学特性の変化を光信号として捕らえるオプティカル式を採用した。実用化されている電気式センサに比べ、室温作動が可能で水素に対する高選択性をもつなどの特徴がある。その一方で、繰り返し検知特性の改善や水素検出時の感度、応答性、回復性の向上も切望されている。そこで、本研究ではサブマイクロメートルスケールの微細構造が高度に制御されたPd多孔質膜を作製し、その水素検知特性の評価を通じて高性能な新規水素センサを提案することを目的とした。多孔質膜の作製には高分子ビーズテンプレート法を採用した。高分子ビーズには粒子サイズの揃ったポリメチルメタクリレート(PMMA)球状粒子を用いた。PMMA粒子のサイズは150, 400, 800nmの3種類を用いた。まず、電気泳動法により透明電極付きガラス基板上にPMMA粒子堆積層を形成した。次に、電気めっき法によりPMMA粒子膜の隙間にPdを析出させた。熱処理によりPMMAを熱分解除去し、多孔質膜を得た。多孔質膜中の孔はPMMA粒子のサイズと形状を強く反映していることがわかった。孔の配列の規則性は、粒子サイズによって大きく影響されることがわかった。室温における水素検知特性は、従来の無孔のセンサ試料と同等あるいはそれ以上であることが確認された。とくに、回復特性に関しては、無孔の試料に比べ性能が向上することが確認された。多孔質膜の孔の規則配列化および三次元規則配列孔を有する試料の作製までには至らなかったが、新規な多孔質オプティカル水素センサを作製することに成功した。

  • Research Products

    (22 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] テンプレート法を用いたマクロポーラスPd系オプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Journal Title

      久留米工業高等専門学校紀要 24[1]

      Pages: 5-10

  • [Journal Article] テンプレート法を用いたPd系中空粒子型オプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Journal Title

      久留米工業高等専門学校紀要 24[1]

      Pages: 11-16

  • [Journal Article] 光電着法を用いたPdナノ粒子型オプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Journal Title

      久留米工業高等専門学校紀要 23[2]

      Pages: 17-22

  • [Journal Article] コロイド結晶テンプレート法を用いたPdOオプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Journal Title

      久留米工業高等専門学校紀要 23[2]

      Pages: 23-28

  • [Presentation] 光電着法を用いたPdナノ粒子型オプティカル水素センサの作製と評価2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] 高分子ビーズテンプレート法を用いたPd系中空粒子型オプティカル水素センサの作製と評価2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] Pd系中空粒子型オプティカル水素センサ特性に及ぼすガラス基板の影響2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] テンプレート法を用いたPd系多孔質型オプティカル水素センサの作製と評価2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] 電気めっきと熱処理を用いたPdO薄膜の作製と水素化反応2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第45回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2009-07-05
  • [Presentation] テンプレート法を用いた多孔質Pdオプティカル水素センサの作製と評価2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] 電気めっき法により作製したPd薄膜光検知式水素ガスセンサの検知特性2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] Pdスパッタ膜の室温水素センサ特性に及ぼす熱処理の影響2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第14回高専シンポジウムin高知
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ・かるぽーと
    • Year and Date
      2009-01-24
  • [Presentation] Pd電気めっき膜の室温水素センサ特性に及ぼす熱処理の影響2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第14回高専シンポジウムin高知
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ・かるぽ-と
    • Year and Date
      2009-01-24
  • [Presentation] Pd無電解めっき膜の室温水素センサ特性に及ぼす熱処理の影響2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第14回高専シンポジウムin高知
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ・かるぽ-と
    • Year and Date
      2009-01-24
  • [Presentation] 光電着法を用いたPd/TiO_2薄膜の作製と室温水素ガス検知特性2009

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第14回高専シンポジウムin高知
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ・かるぽ-と
    • Year and Date
      2009-01-24
  • [Presentation] 安全・安心な水素エネルギー社会到来に向けての高性能水素ガスセンサの開発2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      第18回九州沖縄地区高専フォーラム
    • Place of Presentation
      久留米工業高等専門学校
    • Year and Date
      2008-12-06
  • [Presentation] 電気めっきと熱処理によるPd系薄膜の作製と室温水素検知特性2008

    • Author(s)
      壇上寿一
    • Organizer
      2008年日本化学会西日本大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2008-11-15
  • [Presentation] スパッタ法と熱処理によるPd系薄膜の作製と室温水素検知特性2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      2008年日本化学会西日本大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2008-11-15
  • [Presentation] 無電解めっきと熱処理によるPd系薄膜の作製と室温水素検知特性2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      2008年日本化学会西日本大会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2008-11-15
  • [Presentation] 光電着法を用いたPd/TiO_2オプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第21回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-17
  • [Presentation] コロイド結晶テンプレート法を用いた多孔質Pdオプティカル水素センサの作製と評価2008

    • Author(s)
      濱上寿一
    • Organizer
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2008-09-17
  • [Remarks]

    • URL

      http://apollo.cc.kurume-nct.ac.jp/~hamagami/world/index.htm

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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