| 研究課題/領域番号 |
14550290
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
勝部 昭明 埼玉大学, 工学部, 教授 (70008879)
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| 研究分担者 |
内田 秀和 埼玉大学, 工学部, 助教授 (60223559)
前川 仁 埼玉大学, 工学部, 教授 (30135660)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | ホルムアルデヒド / プラズマ溶射法 / SnO_2膜 / 多孔質膜 / VOCガスセンサ / 超微粒子膜 / 金属触媒 / NO_2ガスセンサ / 窒素酸化物ガスセンサ / NO2ガスセンサ / SnO2膜 / 高感度NO2ガスセンサ |
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| 研究概要 |
R.Fプラズマ溶射(IPW)法を用いて環境汚染ガスを高感度に検出するガスセンサの開発研究を行った。開発したセンサはSnO2をベース材料とした薄膜型センサである。IPM法は、高温のプラズマ中において、材料の溶融、分解、再結晶を行って薄膜を作製するものである。製作パラメータが比較的多いのが本法の特徴であるが、種々検討した結果、プラズマ電力、溶射に使う材料の粒子の大きさおよび材料のプラズマ中への供給速度が重要であることがわかった。また成膜後の熱処理も重要である。
まずNO2ガスに高感度に応答するセンサの作製技術を検討した。その結果、プラズマ電力や材料の供給速度などのパラメータを適当に設定することにより20ppb以下のNO2ガスを検出できるセンサ薄膜を作製することに成功した。これはWHOが勧告している環境基準をクリアした性能である。高感度を示す薄膜は、径数nm〜数100nmにわたり種々の大きさの粒子から成っており、またその構造はほぼ化学量論比で結晶化したものであった。またPdを触媒として添加することによりNO2感度をある程度特異的に増加させる効果があることがわかった。
次に室内汚染ガスのセンサを開発することを目的として、ホルムアルデヒド(HCHO)ガスに高感度に応答するセンサの作製技術を検討した。その結果、20ppb以下のHCHOガスを検出できるセンサ薄膜を作製することが出来た。またその応答速度は、立ち上がり、立ち下りとも数分以内と高速であった。この薄膜中に種々の金属を添加してガス感度の改善効果を検討した。その結果、Inを添加すると感度が増加することを見出した。
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