活性酸素駆動による自己再生型ディーゼル・パティキュレート・マターセンサ

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H01895
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境負荷低減
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比野 高士 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10238321)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: パティキュレートマター / センシング / 排ガス浄化

研究成果の概要

本技術は小型サイズの全固体センサをディーゼル車の排気マニホールドに設置し、排ガス中のPM濃度をその場で瞬時に測定するものである。具体的には、プロトン導電性電解質と電極触媒から成る電気化学デバイスを使用し、①排ガス中で活性酸素を電気化学的に生成する、②活性酸素とPMを100％の効率で反応させる、③②の過程で大きな電気信号を発生する、といったプロセスで作動する。これによって、センサ自体が自己再生能力を持つため、これまで報告されているセンサでは不可能であったPMの連続モニタリングが可能になる。

自由記述の分野

環境学

研究成果の学術的意義や社会的意義

活性酸素を in-situ で生成し、積極的に活用する化学センサの開発は革新的であり、しかも検知極に自己浄化能力を付与する技術はこれまでにない発想である。それ故、その他の PM センサと異なり、被検物をリアルタイムで連続的にモニタすることが可能になった（独創的な点）。ディーゼル車は大型車を中心に普及しており、PM センサは排ガス制御システムに不可欠な部品である（経済的意義）。しかも、PM が人体に与える影響は大であるので、そのような PM を完全に除去できれば、大気・都市環境の改善にも貢献できる。