高性能イオン・ガスセンサの開発

1987 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62117007
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 石橋 信彦 九州大学, 工学部, 教授 (00037673)
• 研究分担者: 松尾 正之 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50005170) ; 笛木 和雄 東京大学, 工学部, 教授 (80010750) ; 中川 元吉 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00024183) ; 庄野 利之 大阪大学, 工学部, 教授 (30083976) ; 塩川 二朗 近畿大学, 理工学部, 教授 (50028916)
• キーワード: イオンセンサ / ガスセンサ / マイクロバルブ / 光ファイバー / 固体電解質

研究概要

本研究では, 種々のセンサ材料の合成と探索及びその性能の検討を行ない高度の性能と機能をもつイオンセンサ並びにガスセンサの開発を行なった.
高性能イオンセンサ 疎水性のイオン交換体を用いたアセチルコリンやビタミンB1などに高感度に応答する電極を開発し, この種の電極のチューブ状微小電極検出器を試作し流れ分析へ応用した. また, クロロテトラサイクリンを光ファイバー先端に固定した光学的Ca^<2+>イオンセンサを開発した. 非環状含硫黄化合物を合成し, これとキャリアとする高感度な銅イオンセンサを開発した. 14-クラウンー4誘導体を含むポリ塩化ビニル膜と透析膜の複合膜を用いた血清測定用のLi^+イオンセンサを開発した. また, カリクス[4]アレン誘導体をキャリアとする高選択性のNa^+イオンセンサを開発した. 特定の組成のリン酸ガラス膜電極がハロゲン化物イオンなどの陰イオンに応答することを見いだし, この電極を陰イオンクロマトグラフィーの検出器に応用した. さらに高速で動作する超小型血液pHモニタ用のマイクロバルブを開発した.
高性能ガスセンサ フルオレセインを分散したポリエチレングリコ-ル薄膜を光ファイバ-の先端に取り付け、蛍光法に基づく光CO_2センサを開発し、内部溶液を必要としないため安定性に優れていることを示した。前年度開発したNa_2SOD_4-Y_2(SO_4)_3-SiO_<2>系固体電解質を用いたSOD_<2>センサのH_<2>S及びNH_<3>共存下における応答について検討を行い、これら共存ガスのよる妨害のメカニズムについて新しいD知見を得た。また、H_<2>/H_2O系における安定下ジルコニア/Pt電極の界面イDンピ-ダンス、分極特性などを測定し、CO/CO_2>系の結果と比較検討を行い、H_2>/H_ 2O系の反応速度が1000倍以上大きいことを明らかにした。さらに、プロトン導電体(アンチモン酸)を用いた常温作動型ガスセンサの開発を行い、これを四探針型センサとした場合、湿D度の影響を全く受けない優れたH_2_センサとなることを見出した。

研究成果

• [文献書誌] T.Masadome: Anal.Sci.3. 121-124 (1987)
• [文献書誌] S.Koizumi: Anal.Sci.3. 319-325 (1987)
• [文献書誌] 正留 隆: 分析化学. 36. 508-510 (1987)
• [文献書誌] Y.Kawabata: Anal.Sci.3. 7-9 (1987)
• [文献書誌] S.Kamata: Chem.Lett.533 (1987)
• [文献書誌] S.Kamata: First international conference on heteroatom chemistry. 217 (1987)
• [文献書誌] S.Kamata: Analyst,112.
• [文献書誌] N.Imanaka,: Solid State Ionics,. 23. 15-19 (1987)
• [文献書誌] K.Kimura: Anal.Chem.59. 2331-2334 (1987)
• [文献書誌] T.Nomura: Bull.Chem.Soc.Jpn.60. 2861-2864 (1987)
• [文献書誌] A.Yuchi: Bull.Chem.Soc.Jpn.60. 1379-1382 (1987)
• [文献書誌] A.Yuchi: Analyst,submitted for publication.
• [文献書誌] J.Mizusaki: Solid State lonics. 22. 313-322 (1987)
• [文献書誌] J.Mizusaki: Solid State Ionics. 22. 323-330 (1987)
• [文献書誌] M.Esashi: Medical Progress through Technology. 12. 145-157 (1987)
• [文献書誌] M.Esashi: Proc.Symp.on Chem.Sensors,ESC.Proc.87-9. 31-38B (1987)
• [文献書誌] M.Esashi: 電子情報通信技術研究報告. SDM87-72. 61-66 (1987)
• [文献書誌] N.Miura: Chem.Lett.1987(7). 1477 (1987)
• [文献書誌] N.Miura: J.Electrochem.Soc.,. 134. 1875 (1987)
• [文献書誌] S.Kuwata: 日本化学会誌, . 1987. 1518 (1987)
• [文献書誌] N.Miura: Proc.Symp.Chemical Sensors,ESC,. 87-9. 163 (1987)
• [文献書誌] N.Yamazoe: Sensors & Actuators. 12. 415 (1987)