2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a QCM sensor for greenhouse gases and study of compensating method for temperature and humidity
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26420400
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
村岡 茂信 大阪工業大学, 工学部, 教授 (40097994)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 温室効果ガス / ＱＣＭ / CO2センサ / 温湿度特性 / 感応膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中の温室効果ガスが増加すると地球環境に異変を引き起こす。このため日常的にこれらのガスを監視し発生を抑制することが重要である。現状の温室効果ガスセンサは高価であったり，メンテナンスを要したりするため日常的な使用には不向きである。本課題では温室効果ガスのうち最も多く存在するCO2ガスの検出センサとして水晶振動子式CO2センサを開発し，その感度や温湿度特性を明らかにして，局所的かつリアルタイムに測定可能で簡便かつ安価なセンサを実現しようとするものである。
研究代表者らは，Acrylonitrile-styrene copolymer（以後ASと記す）を修飾したQCMを用いてCO2センサを構築し，常温付近で次の①～③を明らかにした。①大気の主な成分のうちCO2とH2Oに感度を有し，N2，O2，Arには感度をもたない。②湿ったCO2ガスによるQCMの周波数変化量はCO2ガスのみによる変化量と湿度のみによる変化量の和である。③CO2や湿度に対する感度はAS膜厚の増加と共に大きくなる傾向がある。
平成26年度はASおよびStyrene Polymer（以後SPと記す）を修飾したQCMを作製し，種々の温度でのCO2感度および湿度感度に関するデータを収集した。平成27年度はASを修飾したQCMについてのデータ処理を進め，CO2感度と湿度感度の温度特性を明らかにした。平成28年度はSPを修飾したQCMについてのデータ処理を進め，ASの場合と同様にCO2感度と湿度感度の温度特性を明らかにした。また，計測自動制御学会計測部門での学会発表や電気学会論文誌への投稿を通じて成果発表を行った。これらの研究成果は局所的かつリアルタイムに測定可能，かつ安価で簡便なQCMを用いたCO2センサの実現に貢献できるものと考える。
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