超高感度・高選択的に高速応答する水素モニタリングデバイスの創製

• 研究課題/領域番号: 24K01200
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 兵頭 健生 長崎大学, 総合生産科学研究科(工学系), 教授 (70295096)
• 研究分担者: 上田 太郎 長崎大学, 工学研究科, 助教 (10524928)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
• キーワード: ガスセンサ / 水素 / ダイオード

研究開始時の研究の概要

高感度・高選択的なうえ高速で応答回復する水素モニタリングデバイスを創製する。白金系検知極の表面に金を最適に修飾することで電極表面の反応性を制御して水素の解離吸着・固溶を最大限に促進させ，その表面に構造最適化したセラミック（主にシリカ）層をコーティングしてガス拡散性を制御することで水素のみを効率的に貴金属電極表面へ拡散させつつ，貴金属電極バルクの組成・構造を制御（合金化，傾斜組織化など）することで，鋭敏性を付与する。本研究を通じて、極低濃度の水素を酸素濃度や湿度に影響されることなく高感度で応答し，他の可燃性ガスに対して高選択的で高速応答する「電極／酸化物インターフェース」の設計手法を確立する。