JP2017167136A - アンモニアセンサ用検出電極及びアンモニアセンサ - Google Patents
アンモニアセンサ用検出電極及びアンモニアセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017167136A JP2017167136A JP2017042537A JP2017042537A JP2017167136A JP 2017167136 A JP2017167136 A JP 2017167136A JP 2017042537 A JP2017042537 A JP 2017042537A JP 2017042537 A JP2017042537 A JP 2017042537A JP 2017167136 A JP2017167136 A JP 2017167136A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection electrode
- ammonia
- ammonia sensor
- electrode
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 317
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 158
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 76
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 claims description 11
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 claims description 9
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910021526 gadolinium-doped ceria Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 230000004044 response Effects 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 229910002147 La0.6Sr0.4FeO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 229910003367 La0.5Sr0.5MnO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009694 cold isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002001 electrolyte material Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003826 uniaxial pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
アンモニアを含む測定ガスとの接触面(11)を有する、アンモニアセンサ用検出電極(1)にある。
該固体電解質体に形成された上記検出電極(1)と、
上記固体電解質体における上記検出電極とは異なる位置に形成された基準電極(3)と、を有する、アンモニアセンサ(4)にある。
該固体電解質体に形成された検出電極(1)と、
上記固体電解質体における上記検出電極とは異なる位置に形成された基準電極(3)と、を有し、
上記検出電極が下記の一般式(I)で表されるペロブスカイト型複合酸化物(A)を含有し、
上記基準電極が、下記一般式(II)で表されると共に上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)とは組成が異なるペロブスカイト型複合酸化物(B)、貴金属が担持された酸化物、及び貴金属よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、アンモニアセンサにある。
実施形態1の検出電極及びアンモニアセンサについて、図1及び図2を参照して説明する。図2に例示されるように、本形態のアンモニアセンサ4は、酸素イオン伝導性の固体電解質体2と、これに形成された検出電極1と、基準電極3とを有する。検出電極1と基準電極3とは固体電解質体2における異なる位置に形成されている。
本例においては、組成の異なる複数の複合酸化物(A)からなる検出電極について、そのアンモニアの応答性を評価する。図3及び図4に例示されるように、評価用のアンモニアセンサ4として、センサ素子40Aを用いる。センサ素子40Aは、酸素イオン伝導性の固体電解質体2と、これに形成された検出電極1と、基準電極3とを有する。検出電極1及び基準電極3は、円盤状の固体電解質体2の相対する面201、202にそれぞれが形成されている。なお、実験例1〜3において、実施形態1における符号と同じ符号は、特に示さない限り、同様の構成要素等を示すものであって、先行する説明を参照する。
本例においては、図3〜図5を参照して説明するが、検出電極1、基準電極3の組み合わせを変えて複数のアンモニアセンサ4を作製し、これらのアンモニア応答性及び選択性を比較評価する。具体的には、後述の表2に示すように、検出電極1、基準電極3の組み合わせを変え、その他は実施例1と同様にして実施例5〜実施例11のセンサ素子40Aを作製した。
本例においては、アンモニア応答性及びNO応答性の測定を、温度条件を変更して行った。本例においては、実施例7と同様の構成のセンサ素子40Aを用いた。
本例においては、組成の異なる複数の複合酸化物(A)からなる検出電極について、応答性を評価する例である。図6に例示されるように、評価用のアンモニアセンサ4として、センサ素子40Bを用いる。
11 接触面
2 固体電解質体
3 基準電極
4 アンモニアセンサ
40 センサ素子
Claims (23)
- 上記一般式(I)におけるM1が少なくともSrからなり、M2がFe及びMnの少なくとも一方からなる、請求項1に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM2の主成分がFe又はMnからなる、請求項1又は2に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM2は、主成分がFeであり、さらにMn、Co、及びNiからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項3に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM2の主成分がMnであり、さらにNi、Cu、及びRuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項1に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM2が少なくともNiを含有する、請求項5に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM2がRu及びCuの少なくとも一方を含有する、請求項6に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるM1が少なくともCaを含有する、請求項5〜7のいずれか1項に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- さらに、イットリア安定化ジルコニア、ガドリニウムドープセリア、及びランタンガレート系複合酸化物からなる群より選択される、少なくとも1種を含有する、請求項5〜8のいずれか1項に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 上記一般式(I)におけるxが0.4≦x≦0.6を満足する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のアンモニアセンサ用検出電極。
- 酸素イオン伝導性の固体電解質体(2)と、
該固体電解質体に形成された請求項1〜10のいずれか1項に記載の検出電極(1)と、
上記固体電解質体における上記検出電極とは異なる位置に形成された基準電極(3)と、を有する、アンモニアセンサ(4)。 - 上記検出電極の上記接触面が、温度400℃以上の上記測定ガスに曝される、請求項11に記載のアンモニアセンサ。
- 酸素イオン伝導性の固体電解質体(2)と、
該固体電解質体に形成された検出電極(1)と、
上記固体電解質体における上記検出電極とは異なる位置に形成された基準電極(3)と、を有し、
上記検出電極が下記の一般式(I)で表されるペロブスカイト型複合酸化物(A)を含有し、
上記基準電極が、下記一般式(II)で表されると共に上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)とは組成が異なるペロブスカイト型複合酸化物(B)、貴金属が担持された酸化物、及び貴金属よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、アンモニアセンサ。
- 上記基準電極が上記一般式(II)におけるM3が少なくともSrからなり、かつM4の主成分がFeからなる上記ペロブスカイト型複合酸化物(B)、及び貴金属が担持されたインジウム−錫複合酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項13に記載のアンモニアセンサ。
- 上記検出電極は、M2の主成分がFeからなる上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)を含有する、請求項13又は14に記載のアンモニアセンサ。
- 上記検出電極は、さらにM2がCoとMnの少なくとも一方を含有する上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)からなり、上記基準電極は、M3が少なくともSrからなり、M4が実質的にFeからなる上記ペロブスカイト型複合酸化物(B)からなる、請求項15に記載のアンモニアセンサ。
- 上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)におけるM2は、少なくともCoを含有する、請求項16に記載のアンモニアセンサ。
- 上記ペロブスカイト型複合酸化物(A)におけるM2が実質的にFeからなり、上記基準電極は、貴金属が担持されたインジウム−錫複合酸化物を含有する、請求項14に記載のアンモニアセンサ。
- 上記固体電解質体がランタンガレードからなる、請求項14〜18のいずれか1項に記載のアンモニアセンサ。
- 上記ペロブスカイト型酸化物(A)におけるM2の主成分がMnであり、さらにNi、Cu、及びRuからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、請求項13又は14に記載のアンモニアセンサ。
- 上記固体電解質体がイットリア安定化ジルコニアからなる、請求項20に記載のアンモニアセンサ。
- 上記検出電極が上記測定ガスに曝され、上記基準電極が上記測定ガスとは異なる基準ガスに曝される、請求項20又は21に記載のアンモニアセンサ。
- 上記ペロブスカイト型酸化物(A)におけるM1が少なくともCaを含有する、請求項20〜22のいずれか1項に記載のアンモニアセンサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016046080 | 2016-03-09 | ||
JP2016046080 | 2016-03-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017167136A true JP2017167136A (ja) | 2017-09-21 |
JP6836935B2 JP6836935B2 (ja) | 2021-03-03 |
Family
ID=59909931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017042537A Active JP6836935B2 (ja) | 2016-03-09 | 2017-03-07 | アンモニアセンサ用検出電極及びアンモニアセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6836935B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020020737A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
CN111751359A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-10-09 | Tdk株式会社 | 氨检测材料及检测器 |
WO2020230505A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
KR20210091993A (ko) * | 2020-01-15 | 2021-07-23 | 전남대학교산학협력단 | 고체전해질 기반 혼합전위차형 암모니아센서 및 이의 제조방법 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052973A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
JP2011513735A (ja) * | 2008-02-28 | 2011-04-28 | ネクステック、マテリアルズ、リミテッド | アンぺロメトリック電気化学電池およびセンサ |
-
2017
- 2017-03-07 JP JP2017042537A patent/JP6836935B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009052973A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ |
JP2011513735A (ja) * | 2008-02-28 | 2011-04-28 | ネクステック、マテリアルズ、リミテッド | アンぺロメトリック電気化学電池およびセンサ |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ISHIHARA, T. ET AL.: "Direct decomposition of NO into N2 and O2 over La(Ba)Mn(In)O3 perovskite oxide", JOURNAL OF CATALYSIS, vol. Vol.220, Issue1, JPN6020024110, 2003, pages 104 - 114, ISSN: 0004299719 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020020737A (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
JP7068090B2 (ja) | 2018-08-03 | 2022-05-16 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
CN111751359A (zh) * | 2019-03-26 | 2020-10-09 | Tdk株式会社 | 氨检测材料及检测器 |
CN111751359B (zh) * | 2019-03-26 | 2022-09-20 | Tdk株式会社 | 氨检测材料及检测器 |
WO2020230505A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
JP2020186945A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
JP7125372B2 (ja) | 2019-05-10 | 2022-08-24 | 株式会社Soken | ガスセンサ |
KR20210091993A (ko) * | 2020-01-15 | 2021-07-23 | 전남대학교산학협력단 | 고체전해질 기반 혼합전위차형 암모니아센서 및 이의 제조방법 |
KR102337245B1 (ko) * | 2020-01-15 | 2021-12-07 | 전남대학교산학협력단 | 고체전해질 기반 혼합전위차형 암모니아센서 및 이의 제조방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6836935B2 (ja) | 2021-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3314426B2 (ja) | 酸素センサ | |
JP6836935B2 (ja) | アンモニアセンサ用検出電極及びアンモニアセンサ | |
US6368479B1 (en) | Carbon monoxide sensor, method for making the same, and method of using the same | |
JPH08247992A (ja) | 窒素酸化物センサ | |
JPH11223617A (ja) | 二酸化硫黄ガスセンサ | |
JP2017090405A (ja) | ガスセンサの検知電極、ガスセンサ、および、ガスセンサの製造方法 | |
JP6155247B2 (ja) | 窒素酸化物応答性素子及びその製造方法 | |
US10928354B2 (en) | Ammonia sensor element | |
JP4456839B2 (ja) | NOx検知用セル及びその製造方法並びに該セルを備えたNOx検出装置 | |
US20060213772A1 (en) | Sensing element and method of making | |
JP4980996B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
Kim et al. | Electrochemical characteristics of limiting current sensors with LSM-YSZ and LSM-CGO-YSZ composite electrodes | |
JP6355754B2 (ja) | 測定ガス空間における測定ガスの少なくとも1つの特性を検出するためのセンサ素子および該センサ素子を製造する方法 | |
JP2002195978A (ja) | ガス検知素子およびそれを用いたガス検出装置 | |
JPH1172476A (ja) | 窒素酸化物ガスセンサ | |
JP2012177622A (ja) | ガスセンサ及びその利用 | |
CN110044989B (zh) | 一种多气体传感器 | |
JP4153238B2 (ja) | 電気化学的酸素ポンプセルおよびそれを用いた窒素酸化物検知装置 | |
JP4155632B2 (ja) | 溶融金属中の溶存水素センサ | |
JP2002236107A (ja) | ガス検知素子およびそれを用いたガス検出装置 | |
KR20040099332A (ko) | 절연재 및 가스 센서 | |
JP2002005883A (ja) | 窒素酸化物ガスセンサ | |
JP2000097905A (ja) | NOxガス濃度測定装置及びNOxガス濃度測定方法 | |
JP2003254924A (ja) | 窒素酸化物センサ | |
JP2001221772A (ja) | 電気化学センサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170307 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200707 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6836935 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |