2015 Fiscal Year Annual Research Report
固体電解質をインピーダンストランスデューサとする新規環境ガスセンサの開発
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25410240
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高瀬 聡子 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (60239275)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 無機工業化学 / セラミックス / 固体電解質 / ガスセンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境汚染物質ガス（NOX、CO２等）濃度測定用センサの開発は大きく遅れている。これは複雑なセンサ素子構造と検知法に起因する。申請者は，固体電解質をインピーダンス信号変換器（トランスデューサ）として用いた新規なガス検知方式を考案した。本方式では新しい検知方式によるシンプルな素子構造とそれに起因する素子の安定性が期待される。本研究では，環境汚染ガスセンサ開発のために，固体電解質トランスデューサの合成と開発、および、種々の酸化物等のレセプタを御用いた新規なセンサを設計開発した。
固体電解質には安定化ジルコニア（O2-導電体：YSZ）、Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (Li＋導電体：LATP）ディスクに加え、湿式法によるLATP薄膜の開発を行った。LATPディスクには調製法による高密度化・高導伝導度化を行い、また､LATPトランスデューサについては、錯体法による薄膜作製法を開発した。
レセプタ材料には、従来のペロブスカイト型酸化物に加え、パイロクロア型酸化物、有機金属錯体、種々のオキソ酸、ゼオライト等を取り上げた。Ru-Pb系パイロクロア型酸化物レセプタは、NO,NO2に対しほぼ同程度の応答を示し、トータルNOxセンサへの応用が期待される。オキソ酸は、硝酸塩・炭酸塩いずれもNO,NO2応答を示し、2成分系炭酸塩がNO,NO2に対し特異的な分離検知が可能なことを見出した。なお、有機金属錯体については素子の作製が困難で合ったため、作製法を変えて検討中である。また、K+イオン交換ゼオライト／LATP素子は、NO2に特異に応答し、今後の展開が期待される。
また、合成したLATP薄膜とペロブスカイト型酸化物薄膜を組み合わせたセンサを作製し、NOx応答可能なマイクロセンサの構築を行った。
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Research Products
(15 results)
