2018 年度研究成果報告書

ペロブスカイト多孔質球状粒子による新微構造検知極を有する高性能NOxセンサの開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	16K05878
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	グリーン・環境化学
研究機関	一般財団法人ファインセラミックスセンター
研究代表者	高橋誠治一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主席研究員 (90236290)
研究協力者	大川元末廣智
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	センサ / 多孔質電極 / 多孔質粒子 / 噴霧熱分解法 / 化学プロセス / 酸化窒素
研究成果の概要	電極材料の原料として中実球状粒子と多孔質球状粒子を用いてセンサ素子を作製した。多孔質球状粒子を用いた電極は、中実球状粒子を用いた電極に比べて応答電流値は小さいが、選択応答性は大きくなる結果が得られた。次にNOガスとベースガスを切り替えてから応答電流値が90 %回復するまでの時間(応答速度)を評価した。その結果、多孔質球状粒子と中実球状粒子を用いた電極における応答速度はそれぞれ、air→NO時で10と16秒でNO→air時で30と39秒と多孔質球状粒子の電極で応答速度が向上した。これは、多孔質電極におけるガス貫通性能が良いことに起因していると考えられた。
自由記述の分野	センサ
研究成果の学術的意義や社会的意義	La系ペロブスカイトのNO分解触媒活性を電流検出型ジルコニアセンサは酸素共存下でNOx選択応答特性がある有望な技術である。また、多孔質球状粒子を用いた検知極の微細構造制御することで、応答電流値や応答速度の改善が可能な微細構造の形成は、固体電解質型センサ研究分野において学術的インパクトが大きい。原料粒子の形状を制御することで電極の微構造を制御し、センサの応答特性を改善できることがわかったため、他の種々のセンサ電極にも応用展開が期待できる。