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触媒活性の最適制御による固体電解質型ガスセンサの高性能化

研究課題

研究課題/領域番号 25288109
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関九州大学

研究代表者

三浦 則雄  九州大学, 産学連携センター, 教授 (70128099)

連携研究者 池田 弘  九州大学, 産学連携センター, 助教 (80621599)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード安定化ジルコニア / 固体電解質 / ガスセンサ / 混成電位 / 環境汚染ガス / 固体電気化学 / 揮発性有機化合物 / 炭化水素
研究成果の概要

本研究は、自動車排ガス監視用及び環境モニタリング用の高性能な固体電気化学式ガスセンサの開発を目的とした。イットリア安定化ジルコニア(YSZ)固体電解質と、微細構造や化学組成及び結晶構造を制御した様々な酸化物や金属ナノ粒子を用いた検知極とを組み合わせることで、種々のガスセンサを作製した。得られたガスセンサの検知極とYSZとの界面での電気化学反応の触媒活性と、検知極層での気相反応の触媒活性とを制御することにより、いくつかの新規な高性能電気化学式ガスセンサが得られた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Sensing Characteristics of YSZ-based Oxygen Sensors Attached with BaxSr1-xFeO3 Sensing-electrode2016

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Iio, Hiroshi Ikeda, Sri Ayu Anggraini, Norio Miura
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 285 ページ: 234-238

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2015.04.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of the Aging Process of YSZ-based H2 Sensor Using Zn-Ta-O Sensing-electrode2016

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 223 ページ: 738-742

    • DOI

      10.1016/j.snb.2015.09.150

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning H2 Sensing Performance of Zirconia-based Sensor using ZrSiO4(+Au) Sensing-electrode2015

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 171 ページ: 7-12

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2015.05.007

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mixed-potential Type Zirconia-based NH3 Sensor Using SnO2-disk Sensing-electrode Attached with Sputtered Au2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Sato, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      ECS Electrochemistry Letters

      巻: 3 号: 6 ページ: B13-B15

    • DOI

      10.1149/2.004406eel

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Review of Mixed-potential Type Zirconia-based Gas Sensors2014

    • 著者名/発表者名
      Norio Miura, Tomoaki Sato, Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Serge Zhuiykov
    • 雑誌名

      Ionics

      巻: 20 号: 7 ページ: 901-925

    • DOI

      10.1007/s11581-014-1140-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sensing Performance of Zirconia-based Gas Sensor Using Titania Sensing-electrode Added with Palladium2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fujio, Tomoaki Sato, Norio Miura
    • 雑誌名

      Solid State Ionics

      巻: 262 ページ: 266-269

    • DOI

      10.1016/j.ssi.2013.08.028

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Novel Zirconia-based NO2 Sensor Attached with Carbon Sensing-electrode2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Sato, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communications

      巻: 46 ページ: 60-62

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2014.06.010

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cobalt-based Solid Reference-electrode Usable in Zirconia-based Sensors for Detection of Oxygen or Volatile Organic Compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tanaka, Tomoaki Sato, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 203 ページ: 899-903

    • DOI

      10.1016/j.snb.2014.07.072

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Potentiometric YSZ-based Oxygen Sensor Using BaFeO3 Sensing-electrode2014

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Iio, Hiroshi Ikeda, Sri Ayu Anggraini, Norio Miura
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communications

      巻: 48 ページ: 134-137

    • DOI

      10.1016/j.elecom.2014.09.004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Adsorption of NO on YSZ(111) and Oxygen-enriched YSZ(111) Surfaces2014

    • 著者名/発表者名
      Michael Breedon, Michelle J. S. Spencer, Norio Miura
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 593 号: 24 ページ: 61-68

    • DOI

      10.1021/jp310016r

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction in Ethanol Interference of Zirconia-based Sensor for Selective Detection of Volatile Organic Compounds2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Sato, Michael Breedon, Norio Miura
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 160(9) 号: 9 ページ: B146-B151

    • DOI

      10.1149/2.007309jes

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Sintering Temperature on Hydrogen Sensing Characteristics of Zirconia Sensor Utilizing Zn-Ta-O-based Sensing Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Michael Breedon, Norio Miura
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 160 号: 9 ページ: B164-B169

    • DOI

      10.1149/2.091309jes

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insight into the Aging Effect on Enhancement of Hydrogen-sensing Characteristics of a Zirconia-based Sensor Utilizing a Zn-Ta-O-based Sensing Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Michael Breedon, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials Interfaces

      巻: 5 号: 22 ページ: 12099-12106

    • DOI

      10.1021/am403952w

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Zirconia-based Sensor Attached with CuCrFeO4 and CoCrFeO4 Electrodes for Selective CO Detection2016

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第54回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      アバンセ, 佐賀県佐賀市
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Amperometric Zirconia-based Sensor Attached with NiFe2O4 Sensing-electrode for Selective NO2 Detection2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yoshida, Hiroshi Ikeda, Sri Ayu Anggraini, Norio Miura
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu USA
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potentiometric YSZ-based Gas Sensor by Using Graphite as a Novel Sensing-electrode2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Fujii, Hiroshi Ikeda, Sri Ayu Anggraini, Norio Miura
    • 学会等名
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu USA
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective CO Detection Using YSZ-based Sensor with a Combination of CuCrFeO4 and CoCrFeO4 Electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 学会等名
      The 11th Asian Conference on Chemical Sensors (ACCS2015)
    • 発表場所
      Shangri-La's Rasa Sayang Resort & Spa, Penang Malaysia
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Performance Solid-State Electrochemical Gas Sensors2015

    • 著者名/発表者名
      Norio Miura
    • 学会等名
      The 11th Asian Conference on Chemical Sensors (ACCS2015)
    • 発表場所
      Shangri-La's Rasa Sayang Resort & Spa, Penang Malaysia
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] YSZにグラファイト検知極を付加した固体電気化学式NO2センサ2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 利輝, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第59回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      埼玉工業大学, 埼玉県深谷市
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] スピネル型酸化物を検知極に用いた電流検出型ジルコニアセンサによる選択的NO2検知2015

    • 著者名/発表者名
      吉田 宗一郎, 池田 弘, Sri Ayu Anggraini, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第59回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      埼玉工業大学, 埼玉県深谷市
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] YSZにグラファイト検知極を付加した混成電位型ガスセンサ2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 利輝, 池田 弘, Sri Ayu Anggraini, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NiFe2O4検知極を用いた電流検出型ジルコニアセンサによるNO2検知2015

    • 著者名/発表者名
      吉田 宗一郎, 池田 弘, Sri Ayu Anggraini, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] BaFeO3検知極とMn系固体参照極を組み合わせたジルコニア酸素センサ2015

    • 著者名/発表者名
      飯尾 歩美, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第58回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      横浜国立大学, 横浜市
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Au/Ta2O5積層検知極を用いたプレナー型YSZセンサの水素検知特性2015

    • 著者名/発表者名
      一川 莉乃, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第58回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      横浜国立大学, 横浜市
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高性能固体電気化学式ガスセンサの開発2015

    • 著者名/発表者名
      三浦 則雄
    • 学会等名
      第58回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      横浜国立大学, 横浜市
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄系ペロブスカイト型酸化物を新規検知極としたジルコニア酸素センサ2014

    • 著者名/発表者名
      飯尾 歩美, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第40回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京都
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Aging Effect and Mechanism in Enhancing Sensi-tivity and Selectivy of Zirconia-based H2 Sensors Using Zn-Ta-O Sensing Electrode2014

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第40回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京都
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト型酸化物を検知極とした新規ジルコニア酸素センサ2014

    • 著者名/発表者名
      飯尾 歩美, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第57回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌市
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Au/Ta2O5検知極を用いた混成電位型ジルコニアセンサの水素検知特性2014

    • 著者名/発表者名
      一川 莉乃, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第57回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌市
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] YSZにAu/Ta2O5検知極を付加した固体電気化学式水素センサ2014

    • 著者名/発表者名
      一川莉乃, Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物系新規検知極材料を用いたジルコニア酸素センサの特性評価2014

    • 著者名/発表者名
      飯尾歩美, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization process acceleration during the aging of YSZ-based H2 sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ディップコート法による酸化物検知極を用いたジルコニアセンサの炭化水素検知特性2014

    • 著者名/発表者名
      和田 信利, 佐藤 伴光, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第52回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      ウインクあいち, 名古屋市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Zirconia-based gas sensor using carbon sensing-electrode for sensitive and selective detection of NOx2014

    • 著者名/発表者名
      Tmoaki Sato, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 学会等名
      15th international meeting on chemical sensors
    • 発表場所
      The Convention Center of UCA, Buenos Aires, Argentina
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト型酸化物を検知極としたジルコニア酸素センサ2014

    • 著者名/発表者名
      飯尾 歩美, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第56回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      関西大学, 大阪府
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Acceleration of Stabilization Process for YSZ-based Highly-selective H2 sensor using Zn-Ta-O-based Sensing Electrode2014

    • 著者名/発表者名
      Anggraini Sri Ayu, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 学会等名
      第56回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      関西大学, 大阪府
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Pd Addition to Rod-shaped TiO2 Sensing Electrode on Hydrocarbon Sensing Performance of Zirconia-based Gas Sensor2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fujio, Tomoaki Sato, Norio Miura
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      京都国際会議場, 京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Aging on Sensing Performance of YSZ-based H2 Sensor Using Zn-Ta-based Oxide as Sensing Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Michael Breedon, Norio Miura
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      京都国際会議場, 京都市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ディップコート法で形成した酸化物検知極を用いたジルコニア系炭化水素センサ2013

    • 著者名/発表者名
      和田信利, 佐藤伴光, Norio Miura
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Aging Process in Enhancing Sensitivity and Selectivity Toward H2 for YSZ-based Sensor Using Zn-Ta-O-based Oxide Sensing-electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Norio Miura
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ジルコニアセンサの新規固体参照極用酸化物系電極の特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      田中裕己, Han Jin, Norio Miura
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 緻密な金属酸化物ディスクを検知極としたジルコニアセンサのガス検知特性2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤伴光, Norio Miura
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場, 北九州市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Aging Impact on H2 Sensing Characteristic for Zirconia-based Sensor Using Zn-Ta-O Sensing Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物/YSZ界面へのAuスパッタによるガス検知特性への影響2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 伴光, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Aging Phenomena of YSZ-based H2 Sensor Utilizing Zn-Ta-O Oxide Sensing Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Sri Ayu Anggraini, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 学会等名
      The 10th Asian Conference on Chemical Sensors
    • 発表場所
      The Empress Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Gas Sensing Characteristics of Zirconia-based Sensor Using SnO2/Au Sensing-electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Sato, Hiroshi Ikeda, Norio Miura
    • 学会等名
      The 10th Asian Conference on Chemical Sensors
    • 発表場所
      The Empress Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物系材料を用いたYSZセンサ用新規個体参照極2013

    • 著者名/発表者名
      田中 裕己, 佐藤 伴光, 池田 弘, 三浦 則雄
    • 学会等名
      第39回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      くまもと県民交流館パレア, 熊本市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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