2013 Fiscal Year Annual Research Report
貴金属添加ナノポーラス酸化物を用いる高性能水素ガスセンサの開発
| Project/Area Number |
24656431
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
原 信義 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40111257)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武藤 泉 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20400278)
菅原 優 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40599057)
|
|---|
| Keywords | 水素ガスセンサ / 酸化チタン / ナノポーラス / 非晶質合金 / 脱合金化 |
|---|
| Research Abstract |
水素はクリーンで再生可能なエネルギー源であるが，空気中の濃度が4%になると爆発する危険なガスである。したがって，エネルギー源としての水素の有効利用を拡大する上で，その安全性の確保は極めて重要な問題であり，そのために高性能水素センサが必要とされている。本研究の目的は，応答範囲，応答速度，ガス選択性に優れた水素ガスセンサを開発するために，貴金属含有ナノポーラス酸化物の新規作製法を考案することである。本研究では,独自のアイデアである貴金属含有ナノポーラス酸化物作製法（貴金属を含む三元系非晶質/ナノ結晶合金→「脱合金化処理」→貴金属含有ナノポーラス合金→「酸化処理」）を開発するとともに,作製した貴金属含有ナノポーラス酸化物センサの水素応答特性を評価した。
本年度は，昨年度の研究で明らかになった，微量貴金属添加によるCuナノポーラス体の微細化の検証を進めると共に， Ti-60Cu合金の電気化学脱合金化によるTiナノポーラス体作製方法を検討した。1から2at%のPt, Au, Agの添加により，多孔質Cuの孔径は数nmまで微細化することが分かった。これは表面で溶け残った貴金属原子がCu原子の表面拡散を著しく抑制するためであることが分かった。ナノポーラスCu2O-Ptセンサを作製して水素感受性を評価した結果，可逆的応答を示すが，Cu2O が半導体性で抵抗が小さいため，感度はあまり大きくないことが分かった。一方，Ti-Cu合金からのTiナノポーラス体の作製は電気化学的に貴なCuを選択溶解させる，異常脱合金化であるが，塩酸－硝酸の混酸を用いると，表面がTiO2で覆われたTiリッチTi-Cu合金ナノポーラス体を形成できることが分かった。
|
Research Products
(5 results)
