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2007 年度 実績報告書

クリーンエネルギーシステム用高性能ダイオード型水素ガスセンサの材料設計

研究課題

研究課題/領域番号 18360333
研究機関長崎大学

研究代表者

清水 康博  長崎大学, 工学部, 教授 (20150518)

研究分担者 江頭 誠  長崎大学, 工学部, 教授 (60037934)
兵頭 健生  長崎大学, 工学部, 助教 (70295096)
キーワード陽極酸化 / TiO_2 / 水素ガスセンサ / ダイオード / Pd-Pt合金電極 / 平板型センサ / ワイヤー型センサ / 水蒸気の影響
研究概要

サブミクロン孔を有する陽極酸化膜とPdを取り付けたダイオード型ガスセンサは、広い濃度範囲のH_2に対して良好な応答特性を示すものの、前処理・測定雰囲気によってH_2ガス応答が大きく変化する。
平成19年度は、このような前処理・測定雰囲気の影響を抑制するために、Pd-Pt(Pd:Pt=36:64(wt%))系合金電極の使用と、その表面へのSiO_2コーティングを検討することを目的としていた。まず始めに、電極表面へのSiO_2コーティングを可能とするために、Pd-Pt系合金電極を同時スパッタリング法で調製する条件を確立した。さらに、Pd-Pt系合金電極とAuリード線との接続を従来のPdペーストからPtペーストに変更することで、繰り返し測定時の長期安定性を改良することに成功した。また、このセンサのH_2ガス応答に及ぼす水蒸気の影響を調べたところ、通常、センサが使用される湿潤雰囲気中では、前処理の影響が低減されることを確認した。
なお、これまでの研究ではTi金属板を陽極酸化してセンサを作製していた。しかし、今後のこのセンサの応用・展開を考えて、Ti金属ワイヤー(断面積:0.785mm^2)の陽極酸化によるセンサの小型化を同時に検討した。種々の調製条件を最適化した結果、Pdペースト電極とAuリード線との接続をPtペーストで行うことにより、窒素ガス中でのH_2ガスに対して可逆的に応答するセンサを作製できた。
今後は、上記2種類のセンサについて、Pd-Pt系合金電極表面をSiO_2薄膜でコーティングすること等により、更なるH_2ガス応答特性の改良を検討する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Pd-Pt合金電極を取り付けた陽極酸化TiO_2膜の水素センサ検知特性2008

    • 著者名/発表者名
      中岡 正樹, 兵頭 健生, 清水 康博, 江頭 誠
    • 学会等名
      第45回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      山梨県甲府市
    • 年月日
      2008-03-29
  • [学会発表] Electrode Design for High Sensing Performance of TiO_2-based Diode-type Sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Shimizu, T.Hyodo, M.Egashira
    • 学会等名
      The 7th East Asian Conference on Chemical Sensors
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-12-04
  • [学会発表]2007

    • 著者名/発表者名
      兵頭 健生, 柴田 浩希, 清水 康博, 江頭 誠
    • 学会等名
      第44回化学センサ研究発表会
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 年月日
      2007-09-19
  • [図書] 多孔体の精密制御と機能・物性評価 (執筆分担:1-13 多孔質セラミックス膜)2008

    • 著者名/発表者名
      清水 康博
    • 総ページ数
      578
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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