ＮＯｘ応答性を向上するセンサ素子の電極構造最適化に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24750153
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 長崎大学 (2013); 一般財団法人ファインセラミックスセンター (2012)
• 研究代表者: 上田 太郎 長崎大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10524928)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: NOxセンサ / ペロブスカイト / ジルコニア / ゾルゲル / スピンコーティング

研究概要

電流検出型ジルコニアNOxセンサの高性能検知極の開発を行った。NOx応答性を向上するために緻密薄膜電極の作製方法を検討したところ、La(NO3)3、Sr(OC3H7)2、Mn(CH3COO)2.4H2Oを含む2-メトキシエタノール溶液にエタノールアミンとアセトインを共添加したゾルゲルコーティング溶液をジルコニア基板上にスピンコーティング法を用いて製膜・焼成することで、La0.8Sr0.2MnO3電極の緻密薄膜化に成功した。また、MnサイトをAlで部分置換することで高温還元雰囲気での安定性が大きく向上し、耐久性と応答性を両立可能な組成・素子作製条件が存在することもわかった。

研究成果

• [雑誌論文] ペロブスカイト型酸化物を用いた車載用排ガスNOxセンサの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田太郎, 高橋誠治
  • 雑誌名: 金属 巻: Vol.83, No. 5 ページ: 397-401
  • URL: http://www.agne.co.jp/kinzoku/kin1083.htm
• [雑誌論文] La系ペロブスカイト電極を用いたジルコニアNOxセンサ (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田太郎, 高橋誠治
  • 雑誌名: Chemical Sensors 巻: Vol. 29, No. 1 ページ: 2-8
  • URL: http://chemsens.electrochem.jp/journal/eng/eng_j.htm
• [雑誌論文] A stable sensing-electrode material in reducing atmosphere at high temperature for zirconia-based amperometric NOx sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ueda, H. Okawa, S. Takahashi
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: Vol. 81, No. 2 ページ: 74-76
  • DOI: 10.5796/electrochemistry.81.74.
  • 査読あり
• [学会発表] ジルコニアセンサ検知極の高温還元雰囲気耐久性とNOx応答特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上田太郎, 大川元, 高橋誠治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2013-09-14
• [学会発表] 噴霧熱分解法によるLa_0.8Sr_0.2MnO_3多孔質球状粒子の合成とその粉末特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋誠治, 上田太郎, 大川元
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2013-09-13
• [学会発表] La系ペロブスカイト検知極を用いたジルコニアNOxセンサの応答特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田太郎、梅田充紀、大川元、高橋誠治
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部第44回東海若手セラミスト懇話会2012年夏期セミナー
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2012-06-28