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WO3膜を用いた車載型NO2センサの実用化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J40224
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造・機能材料
研究機関立命館大学

研究代表者

吉村 志聡 (孟 志聡)  立命館大学, 総合科学技術研究機構, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード化学センサ / ガスセンサ / 酸化タングステン / マイクロセンサ / NO_2検知 / 結晶構造 / 酸化タングステン結晶
研究概要

これまでの研究結果を踏まえ、25年度はまずWO_3薄膜センサの長期安定性とNO_2センサ応答の安定性について検討を行った。次に、純度と結晶性に優れるキュービック状単斜晶WO_3と六角形状六方晶WO_3粒子を合成し、FE-SEM、XRD、TEM、BET測定によりキャラクタリゼーションを行った。また、単斜晶と六方晶WO_3粒子用いた薄膜センサのNO_2応答特性について考察し、WO_3結晶構造の解析とガス吸着機構について検討した。
25年度には以下に示す研究成果が得られた。
1. 自動車排ガスの湿度条件を考慮したセンサの長期安定性とNO_2測定におけるセンサ感度の安定性について検討した。湿潤雰囲気でNO_2に対するWO_3センサの応答が低下するが、一定の水分濃度における応答の安定性を保っていることが分かった。
2. 沈殿法と水熱合成の反応条件を調整することによって、純度と結晶性に優れるキュービック状と六角形状WO_3の合成に成功した。キュービック状(単斜晶)と六角形状(六方晶)WO_3粒子用いた薄膜センサのNO_2応答特性を調査し、WO_3の粒子形態及び結晶系の違いとNO_2応答特性の関連性について検討した。
3. XPS測定及び^1H_2MAS NMR測定より、単斜晶と六方晶WO_3の結晶構造の違いを明らかにした。異なる結晶構造のWO_3粒子のガス吸着機構について理論的検討を行った。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Gas detection model of carbon nanotubes array sensor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hashishin, M. Omae, Z. Meng, K. Kojima, and J. Tamaki
    • 雑誌名

      Chemical Sensors

      巻: 29 ページ: 103-105

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of High Functional WO_3 Film Sensors for Practical NO_2 Detection2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Hashishin, J. Tamaki, K. Kojima
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 538 ページ: 308-311

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.538.308

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of thin-film WO_3 sensors and their sensing properties to dilute NO_22012

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Hashishin, J. Tamaki, K. Kojima
    • 雑誌名

      The Proceedings of IEEE SENSORS 2012

      ページ: 6411090-6411090

    • DOI

      10.1109/icsens.2012.6411090

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Features of Multi-Walled Carbon Nanotubes For Polymer Electrolyte Fuel Cells2012

    • 著者名/発表者名
      T. Hashishin, Z. Meng. S. Kitamura, R. Yamamoto, N. Hamaguchi, J. Tamaki, K. Kojima
    • 雑誌名

      Proc. of Int. Fuel Cell Workshop 2012

      ページ: 229-232

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] NO_2 adsorption properties on various WO_3 crystals and relation with their sensing properties2011

    • 著者名/発表者名
      Z.Meng, C.Kitagawa, T.Hashishin, J.Tamaki
    • 雑誌名

      IOP Conf.Series : Materials Science and Engineering

      巻: 18 号: 21 ページ: 212009-212009

    • DOI

      10.1088/1757-899x/18/21/212009

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] NO_2 sensing properties of hydrothermally prepared WO_3 particles2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Sanada, T. Hashishin, J. Tamaki, and K. Kojima
    • 学会等名
      The 15^<th> IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県)
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Pt-loaded WO_3 photocatalysts with different types of morphology and degradation of organic compounds2014

    • 著者名/発表者名
      A. Fujii, Z. Meng, T. Hashishin, C. Yogi, T. Sanada, and K. Kojima
    • 学会等名
      The Seventh Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT7)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      2014-06-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成によるWO_3結晶形態の制御とNO_2検知特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      吉村(孟) 志聡, 橋新 剛, 眞田 智衛, 玉置 純, 小島 一男
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会・第56回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府)
    • 年月日
      2014-03-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] WO_3 gas sensors for dilute NO_2 detection : influence of crystalline morphologies and structures2014

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Sanada, T. Hashishin, J. Tamaki, and K. Kojima
    • 学会等名
      Workshop of Advanced Nanocrystals and Processing towards Low Carbon Society 2014 (WANP-LCS2014)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2014-02-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブアレイガスセンサのガス検知モデル2013

    • 著者名/発表者名
      橋新 剛, 大前 政輝, 吉村(孟) 志聡, 小島 一男
    • 学会等名
      第55回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Visible light driven photocatalysts of platinum-loaded tungsten trioxides with different types of morphology2013

    • 著者名/発表者名
      A. Fujii, Z. Meng, T. Sanada, T. Hashishin. and K. Kojima
    • 学会等名
      The IUMRS (the International Union of Materials Research Societies) International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM)
    • 発表場所
      Qingdao, China
    • 年月日
      2013-09-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pt担持WO3光触媒の作製とアセトアルデヒド分解性能評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤井 亜耶, 吉村(孟) 志聡, 眞田 智衛, 小島 一男
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      2013-09-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成で作製したWO_3センサ膜の結晶構造変化がNO_2応答特性に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      吉村(孟) 志聡, 藤井 亜耶, 橋新 剛, 眞田 智衛, 玉置 純, 小島 一男
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pt担持WO_3の作製と光触媒活性評価2013

    • 著者名/発表者名
      藤井亜耶、吉村(孟)志聡、絹田啓人、横溝裕司、可須水綾、眞田智衛、小島一男
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      立命館大学・滋賀県
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of morphology-controlled tungsten trioxide for dilute NO_2 detection2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Hashishin, J. Tamaki, K. Kojima
    • 学会等名
      6^<nd> International Symposium on Nanostructures
    • 発表場所
      立命館大学・滋賀県
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of thin-film WO_3 sensors and their sensing properties to dilute NO_22012

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Hashishin, J. Tamaki, K. Kojima
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2012
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2012-10-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] WO_3薄膜型センサの作製とNO_2検知特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      吉村(孟)志聡、橋新剛、玉置純、小島一男
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学・愛知県
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study of high functional WO_3 film sensors for practical NO_2 detection2012

    • 著者名/発表者名
      Z. Meng, T. Hashishin, J. Tamaki, K. Kojima
    • 学会等名
      2^<nd> International Conference on Optical, Electronic and Electrical Materials
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2012-08-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水熱合成によるWO_3結晶形態の制御及び高感度NO_2センサの実用化研究2011

    • 著者名/発表者名
      吉村(孟), 志聡
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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