JP2009115680A - 電気化学式ガスセンサ、電気化学式ガスセンサに適した作用極、及び電気化学式ガスセンサを用いたアルシンの検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撥水通気性隔膜を介して被検出ガスを電解液に取り込み、撥水通気性隔膜に形成された作用極と対極との間の流れる電解電流により被検出ガスの濃度を検出する電気化学式ガスセンサにおいて、作用極5が気体の透過が可能な厚さを有する多結晶ダイヤモンド膜51と、多結晶ダイヤモンド膜51の一方の表面に形成された金(Au)層52と、からなり、金(Au)層52が撥水通気性隔膜に接して配置されている。
【選択図】 図2
Description
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは5ppb程度のアルシンの検出を可能とする電気化学式ガスセンサを提供することである。
研磨用パウダー等で表面を研磨し、2−プロパノールで洗浄したシリコン基板をマイクロ波プラズマCVD装置に装填し、メタノール、アセトンなどの炭化水素を原料とし、ホウ素を104ppmドープしながらプラズマ気相合成により多結晶ダイヤモンド(BDD)薄膜をシリコン基板の表面に成長させる。
AsH3(−III) = As(0) + 3H+ + 3e- (1)
E0 = −0.832/Vvs.Ag/AgCl (2)
As(0) + H2O = As(III)O+ + 2H+ + 3e-(3)
E0 = 0.034/Vvs.Ag/AgCl (4)
まず作用極5の電位を参照極7に対して最適な測定電位である200mVに一定に維持して従来法で検出したところ図5に示したような検量線を得ることができた。
本発明の作用極5により検出感度が向上する理由は、金(Au)層52を表面に有する多結晶ダイヤモンド膜51は、そのバックグラウンド電流が小さく、微量のアルシンに起因する電解電流の変化を確実に検出できることに起因すると考えられる。このことから、本発明の作用極は、5ppb程度の極めて濃度の低いアルシンをストリッピング法により検出する場合に特に有用であるが、ppmオーダのアルシンに対しては作用極を一定電位に維持して検出できることは言うまでもない。
51 ホウ素ドープ多結晶ダイヤモンド膜(層) 52 金(Au)層
53 シリコン基板 54 窓
Claims (5)
- 撥水通気性隔膜を介して被検出ガスを電解液に取り込み、前記撥水通気性隔膜に形成された作用極と対極との間の流れる電解電流により被検出ガスの濃度を検出する電気化学式ガスセンサにおいて、
前記作用極が気体の透過が可能な厚さを有する多結晶ダイヤモンド膜と、前記多結晶ダイヤモンド膜の一方の表面に形成された金(Au)層と、からなり、前記金(Au)層が前記撥水通気性隔膜に接して配置される電気化学式ガスセンサ。 - 前記多結晶ダイヤモンド膜の前記金(Au)層の存在しない面に網目状のバック材が形成されている請求項1の電気化学式ガスセンサ。
- 気体の透過が可能な厚さを有する多結晶ダイヤモンド膜と、前記多結晶ダイヤモンド膜の一方の表面に形成された金(Au)層と、からなる電気化学式ガスセンサの作用極。
- 前記多結晶ダイヤモンド膜の前記金(Au)層の存在しない面に網目状のバック材が形成されている請求項3に記載の電気化学式ガスセンサの作用極。
- 撥水通気性隔膜を介して被検出ガスを電解液に取り込み、前記撥水通気性隔膜に形成された作用極と対極との間の流れる電解電流により被検出ガスの濃度を検出する電気化学式ガスセンサにおいて、前記作用極が気体の透過が可能な厚さを有する多結晶ダイヤモンド膜と、前記多結晶ダイヤモンド膜の一方の表面に形成された金(Au)層と、からなり、前記金(Au)層が前記撥水通気性隔膜に接して配置されている電気化学式ガスセンサを用いてガスを検出する方法であって、
作用極の電位を被検出ガスの吸着が可能な電位に所定時間保持し、ついで前記作用極に吸着されたガスを放出させる電位に変化させて電解電流を測定する検出方法。
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