| 研究課題/領域番号 |
63550485
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属製錬・金属化学
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
金児 紘征 秋田大学, 鉱山学部, 教授 (20006688)
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| 研究分担者 |
泰松 斉 秋田大学, 鉱山学部, 助教授 (60125721)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1990年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 酸素センサ- / ジルコニア / 固体電解質 / 白金 / ランタンマンガナイト / 希土酸化物 / 貴金属 / 電極反応 / 配素センサ- / 希土類酸化物 / 複素インピ-ダンス / ガス電極 / 酸素センサー / パラジウム / ロジウム |
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| 研究概要 |
初年度は酸度センサ-用電極の応答特性を調ベるために、マイクロコンピュ-タ、周波数応答解析器に購入した高性能ポテンショスタットを組合せて試料の分極曲線、複素インピ-ダンスの自動測定システムを確立した。そして、この測定法を用いてジルコニア酸素センサ-用電極としてのPt電極の改質、Ptの代替電極としての他の貴金属電極に着目して調ベた。ジルユニア国体電解質としての0.92ZrO_2・0.08Y_2O_3を用いた。高温ではPt電極、低温ではAg電極の電極特性が優れており、Rh電極およびPd電極は高酸素分圧下または低温では酸化物電極として働いた。
次年度は初年度に確立した分極曲線、複素インピ-ダンスの自動測定システムを用い、Pt電極/固体電解質の電極特性を詳しく調べた。その結果、0.1atm以下の低酸素分圧域においてはカソ-ド限界電流、高酸素分圧下ではアノ-ド限界電流の影響が大きくなり、電極低抗は主として電荷移動低抗であることが明らかになった。最終年度はPt電極の代替電極として酸化物電極の電極特性を調べた。酸化物電極として希土酸化物(Tb_4O_7、CeO_2、Pr_6O_<11>)およびLaMnO_3のLaCaで置換したものを用いた。CeO_2、Tb_4O_7は電極特性が悪く、Pr_6O_<11>は接合性が悪かったが、Pr_6O_<11>にPtH分を添加すると電極特性、接合性ともに改善された。LaMnO_3電極は安定化ジルコニアとの界面において反応生成物が生じ、Mnが〓界を通って拡散した。Caをド-プすると反応層は薄くMnの拡散も抑制され、電極特性も改善された。これらのことは酸化物電極の有効性を示した。これまで3年間で得られた結果を総括すると、金属電極、酸化物電極電極特性は共通性があり、その電極が熱力学的に安定に存在できる温度および酸素分圧を選べば良好な電極特性が得られることが明らかになった。
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