2003 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造高感度薄膜ガスセンサを用いた室内環境改善システムの開発
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14350153
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
須田 義昭 佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (20124141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 多美子 佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 助手 (00370049)
川崎 仁晴 佐世保工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (10253494)
和田 憲治 佐世保工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (30044457)
吉田 英樹 長崎県窯業技術センター, 研究員
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| Keywords | ナノ構造 / 薄膜ガスセンサ / 環境改善 / WO_3 / SnO_2 / PLD法 / オゾナイザ / TiO_2 |
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| Research Abstract |
本研究は、高感度・高選択性ガスセンサの開発と、強力な脱臭・殺菌作用を持つオゾン脱臭に組み合わせて自動化することを目的とする。具体的には、これまで以上の感度を持つ薄膜ガスセンサと、非常に高いエネルギー効率を持つオゾナイザを独自の方法でそれぞれ開発し、かつそれらを組み合わせた新しい室内環境改善システムを開発することを目的とし研究を行った。
1)パルスYAGレーザデポジション(PLD)装置を用いて、SnO_2、WO_3薄膜を作製した。作製したこれらの薄膜の表面形状や微細構造をFE・SEMやAFMで、化学組成や結合状態をXPSやFT-IRで、薄膜の結晶性や結晶サイズをXRDにより定量的に調べた結果、化学量論的組成の結晶性SnO_2、WO_3薄膜が作製できることが分かった。
2)高感度化のためスパッタリング法を併用した新しいPLD装置を用いて、SnO_2やWO_3薄膜にPdやAu等の金属元素ドープを行い、高感度化に成功した。
3)オゾナイザ装置の高効率化のため、無声放電式オゾナイザの電極表面に、直接誘電体薄膜(それぞれ膜厚0.1mm前後)を、スパッタリング装置により作製し、表面形状をSEMやAFMで、構造はFT-IRやXRD、XPS等で詳細に測定した。
4)室内環境改善材料として注目されているTiO_2光触媒材料をPLD装置により作製し、可視光応答型の光触媒材料作製についても検討した。
上記の結果の一部をEMRS2003やAEPSE2003等の国際会議や電気学会放電研究会等で発表した。来年度は、オゾナイザの更なる高効率化、WO_3薄膜に対するPt,Au等の添加効果の詳細な実験・分析、可視光応答型TiO_2光触媒材料開発を行っていく予定である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 川崎仁晴: "アブレーションプラズマプルーム中に発生する微粒子の挙動"佐世保工業高等専門学校研究報告. 39巻. 49-54 (2003)
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[Publications] 須田義昭: "PLD法による酸化スズ(SnO_2)薄膜ガスセンサの作製"電気学会論文誌C. 123巻,2号. 222-227 (2003)
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[Publications] 須田義昭: "Properties of palladium doped tin oxide thin films for gas sensors grown by PLD method conbined with sputtering process"Surface and Coatings Technology. Vol.174-175. 1293-1296 (2003)
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[Publications] 川崎仁晴: "Characteristics of TiO_2 thin films as a photocatalyst prepared using a pulsed laser deposition method"Journal of the Surface Finishing Society. Vol.54. 754-757 (2003)
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[Publications] 須田義昭: "Preparation of high quality nitrogen doped TiO_2 thin film as a photocatalyst using a pulsed laser deposition method"Thin Solid Films. (in press).
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[Publications] 川崎仁晴: "Properties of metal doped tungsten oxide thin films for No_x gas sensors grown by PLD method combined with sputtering proces"Sensor and Actuators B. (in press).
