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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

研究課題

研究課題/領域番号 25410240
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関九州工業大学

研究代表者

清水 陽一  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (20192114)

研究分担者 高瀬 聡子  九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (60239275)
研究協力者 SONG Jeong-Hwan  PaiChai University, 准教授
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
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード化学センサ / ガスセンサ / 固体電解質 / インピーダンス / NOx / 無機工業化学 / セラミックス / インピーダンス検知 / 薄膜 / 酸化物
研究成果の概要

固体電解質をインピーダンストランスデューサとして用いた新規なガスセンサの材料開発と検知機構を検討した。Li+導電体をトランスデューサに、レセプタにパイロクロア型酸化物を用いたセンサは、400℃で良好なNOx応答を示した。硝酸塩系では、KNO3/LATP素子が良好なNOx応答を示した。炭酸塩系は、CO2にほとんど応答せず、NOXに対して応答特性を示すことを見出した。ゼオライト系素子は、50Hz で、NO2 に、抵抗が濃度依存性を示し、容量も同様な濃度依存性が見られたが、抵抗とは逆向きの応答を示した。一方、NO に対しては、抵抗変化は見られたが、濃度依存性は小さかった。

報告書

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

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Pai Chai University(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Sol-Gel Processing of Li1.5Al0.5Ti1.5(PO4)3 Solid Electrolyte Thin Films via Polymeric Complex Precursor2016

    • 著者名/発表者名
      Satoko Takase, Chie Kubo, Ryota Aono, Youichi Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of Sol-Gel Science and Technology

      巻: - 号: 3 ページ: 564-572

    • DOI

      10.1007/s10971-016-4043-y

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ゼオライト系レセプタを用いた固体電解質インピーダンス検知型NOxセンサ2016

    • 著者名/発表者名
      中野 晃, 髙瀨聡子, 清水陽一
    • 雑誌名

      Chemical Sensors

      巻: 32 ページ: 150-152

    • NAID

      40020819711

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of stack-structured gas sensor of LaCrxCo1-xO3/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 and Its NOx sensing properties2015

    • 著者名/発表者名
      Lee Young-Sung, Youichi Shimizu, Jeong-Hwan Song
    • 雑誌名

      Korean Journal of Materials Research

      巻: 25 号: 8 ページ: 423-428

    • DOI

      10.3740/mrsk.2015.25.8.423

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 金属オキソ酸塩/固体電解質デバイスのインピーダンスガス検知特性2015

    • 著者名/発表者名
      馬場悠輔, 髙瀨聡子, 清水陽一
    • 雑誌名

      Chemical Sensors

      巻: 31(A) ページ: 22-24

    • NAID

      40020428417

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sensing Behavior of Solid-State Impedancemetric NOx Sensor Using A Solid Electrolyte Transducer and Oxide Receptor2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Chan Cho, Satoko Takase, Jeong-Hwan Song, Youichi Shimizu
    • 雑誌名

      Sensors & Actuators B

      巻: 187 ページ: 94-98

    • DOI

      10.1016/j.snb.2012.09.066

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impedancemetric Acetylene Gas Sensing Properties of Sm-Fe-Based Perovskite-Type Oxide-Based Thick-Film Device2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Tasaki, Satoko Takase, Youichi Shimizu
    • 雑誌名

      Sensors & Actuators B

      巻: 187 ページ: 128-134

    • DOI

      10.1016/j.snb.2012.09.086

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Sn/Mn Zirconium Phosphate as Rare Earth Free Possible White Emitting Phosphor2013

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Nishizaki and Youichi Shimizu,
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 580 ページ: 369-372

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.06.106

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Super Long-Life IrO2-Ta2O5 Anode For Periodically Reversed Electrolysis2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Mori, Satoko Takase, Yoshihiro Ito, Morio Matsunaga and Youichi Shimizu
    • 雑誌名

      ITE-IBA Letters on Batteries, New Technologies & Medicine

      巻: 6 ページ: 79-83

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ゼオライト系レセプタを用いた固体電解質インピーダンス検知型NOxセンサ2016

    • 著者名/発表者名
      中野 晃、高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学・吹田キャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NASICON型高イオン伝導性固体電解質セラミックスの湿式合成2016

    • 著者名/発表者名
      平尾豊輝、中島一明、高瀬聡子、清水陽一
    • 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
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ゼオライト系レセプタを用いた固体電解質インピーダンス検出型ガスセンサ2016

    • 著者名/発表者名
      中野 晃、高瀬聡子、清水陽一
    • 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
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Impedance Metric Gas Sensor Using Lithium Ion Electrolyte as a Transducer2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Nakano, Satoko Takase, Youichi Shimizu
    • 学会等名
      2015 National Taiwan University and Kyushu Institute of Technology Joint Workshop
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Thick-Film CO Sensor Using La-Cu-Based Perovskite-Type Oxide2015

    • 著者名/発表者名
      Shinyu Yamamoto, Satoko Takase, Youichi Shimizu
    • 学会等名
      2015 National Taiwan University and Kyushu Institute of Technology Joint Workshop
    • 発表場所
      National Taiwan University
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Thin-Film NOx Sensor with Solid-Electrolyte Impedance Transducer2015

    • 著者名/発表者名
      Youichi Shimizu, Tsuyoshi Sakai, Satoko Takase
    • 学会等名
      11th Asian Conference on Chemical Sensors(ACCS 2015)
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ波湿式処理を用いた高ナトリウムイオン導電体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      中島一明、高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      2015年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      埼玉工大
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Solid-Electrolyte Impedancemetric NOx Sensor Attached with Alkaline-Salt Receptor2015

    • 著者名/発表者名
      Youichi Shimizu
    • 学会等名
      The 11th International Conference of Pacific Rim Ceramic Societies
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-08-30
    • 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] 銅系複合酸化物厚膜を用いたインピーダンス検出型COセンサ2015

    • 著者名/発表者名
      山元信佑,高瀬聡子,清水陽一
    • 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
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高ナトリウムイオン導電体のマイクロ波処理を用いた湿式合成2015

    • 著者名/発表者名
      中島一明,高瀬聡子,清水陽一
    • 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
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属オキソ酸塩/固体電解質デバイスのインピーダンスガス検知特性2015

    • 著者名/発表者名
      馬場悠輔、高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      第58回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電解質をトランスデューサとするインピーダンス検出型ガスセンサ2015

    • 著者名/発表者名
      坂井 毅、高瀬聡子,清水陽一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第53回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ波加熱法による固体電解質の湿式合成2015

    • 著者名/発表者名
      高瀬聡子、有馬正人、清水陽一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第53回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-01-08 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ぺロブスカイト型酸化物をレセプタとする固体電解質インピーダンス型NOxセンサ2014

    • 著者名/発表者名
      坂井毅史、中野 晃、高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会九州支部平成26年度秋季合同研究発表会
    • 発表場所
      北九州
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン導電体をトランスデューサとしたインピーダンス検出型NOxガスセンサ2014

    • 著者名/発表者名
      中野 晃、高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電解質薄膜合成における湿式プロセッシング2014

    • 著者名/発表者名
      高瀬聡子、清水陽一
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パイロクロア型酸化物をレセプタとする固体電解質インピーダンス型NOxセンサ2014

    • 著者名/発表者名
      中野 晃、高瀬聡子、清水陽一
    • 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
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] オキソ酸塩系レセプタを用いた固体電解質インピーダンス検出型ガスセンサ2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川雄平・馬場悠輔・木島伸章・高瀬聡子・清水陽一
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境計測のための化学センサテクノロジー2013

    • 著者名/発表者名
      清水陽一
    • 学会等名
      Material&Mechanics研究会
    • 発表場所
      サンメッセ鳥栖
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Sm-Fe-Based Perovskite-Type Oxide Thick-Film As Impedancemetric Acetylene Sensor2013

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa Tasaki, Satoko Takase, and Youichi Shimizu
    • 学会等名
      The 6th Japan-China Workshop on Environmental Catalysis and Eco-Materials
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-State NOx Sensor Using Perovskite-Type Oxide Receptor and Solid-Electrolyte Impedance Transducer2013

    • 著者名/発表者名
      Youichi SHIMIZU, Hong-Chan CHO, Satoko TAKASE, Jeong-Hwan SONG
    • 学会等名
      The 6th Japan-China Workshop on Environmental Catalysis and Eco-Materials
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] http://www.che.kyutech.ac.jp/chem16/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 無機材料化学研究室

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 無機材料研究室

    • URL

      http://www.che.kyutech.ac.jp/chem16/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-31  

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