JP7396587B2 - センサ素子及びガスセンサ - Google Patents
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Description
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図1に示すガスセンサ1は、被測定ガスGに含まれるNOx濃度を測定するためのガスセンサである。
触媒ユニット2は、被測定ガスGが含む成分を化学変化させる。
センサユニット3は、触媒ユニット2を通過した被測定ガスGに含まれるNO2を検知する固体電解質型のセンサ素子3Aを有する。
導入路4は、被測定ガスGを触媒ユニット2に導入する。排出路5は、触媒ユニット2及びセンサユニット3を通過した被測定ガスGをガスセンサ1の系外に排出する。
以上詳述した第1の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
検知極32がPd、Au及びRhのうち少なくとも1種からなる担持元素が担持されたWO3を主成分にして構成されることで、NOxに晒される検知極32における電極反応が維持される。そのため、還元性ガスを供給することなく、ガスセンサ1のNOxに対する検知感度を高められる。
[2-1.構成]
次いで、第2の実施形態におけるガスセンサについて説明する。本第2の実施形態におけるガスセンサは、第1の実施形態と同様に、被測定ガスに含まれるNOx濃度を測定するためのガスセンサであり、第1の実施形態のガスセンサとは検知極を構成する材料が異なり、その他は同様である。そこで、異なる部分を中心に説明し、同様の部分は説明を省略あるいは簡略化する。
第2の実施形態によれば、検知極がPd、Au及びRhのうち少なくとも1種からなる担持元素が担持された電極構成酸化物を主成分にして構成されることで、NOxに晒される検知極における電極反応が維持される。そのため、還元性ガスを供給することなく、NOxに対する検知感度を顕著に高めることができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価とについて説明する。
含浸法にて、WO3の粒子にPd、Au、Rh、Ag(銀)、Pt、Ir(イリジウム)を担持させた粒子をそれぞれ作製した。各金属の担持量は、WO3に対して0.1質量%である。また、担持元素であるPd、Au及びRhのいずれをも担持させていないWO3の粒子も用意した。
上記感度試験で作製した、検知極のWO3にPdを担持させたセンサ素子と、検知極のWO3に金属を担持させなかったセンサ素子とについて、NOxガスの供給開始から300時間経過後の第2感度を計測し、各センサ素子の上記感度試験における第1感度に対する劣化率を求めた。ここで、劣化率は、第1感度から第2感度を引いたものを第1感度で除したものである。
含浸法にて、WO3の粒子にPdを担持させた粒子を作製した。Pdの担持量は、WO3に対して0.1質量%である。また、担持元素であるPd、Au及びRhのいずれをも担持させていないSnO2の粒子も用意した。その上で、Pdを担持させたWO3と担持元素が担持していないSnO2との全体量に対するSnO2の割合(SnO2添加量)が、0vol%、10vol%、30vol%、50vol%、70vol%、90vol%となるように、上記したWO3の粒子、SnO2の粒子を適宜混合して6種類の粒子を準備した。
Claims (3)
- 被測定ガスに含まれるNO2を検知するセンサ素子であって、
酸素イオン伝導性を有する固体電解質層と、
前記固体電解質層上に直接又は金属層を介して配置されると共に、WO3を主成分とする検知極と、
前記検知極と離間されつつ前記固体電解質層上に配置されると共に貴金属を主成分とする参照極と、
を備え、
前記WO3には、Pd、Au及びRhのうち少なくとも1種からなる担持元素が担持されてなる、センサ素子。 - 被測定ガスに含まれるNO2を検知するセンサ素子であって、
酸素イオン伝導性を有する固体電解質層と、
前記固体電解質層上に直接又は金属層を介して配置されると共に、WO3及びSnO2からなる電極構成酸化物を主成分とする検知極と、
前記検知極と離間されつつ前記固体電解質層上に配置されると共に貴金属を主成分とする参照極と、
を備え、
前記電極構成酸化物を構成する前記WO3には、Pd、Au及びRhのうち少なくとも1種からなる担持元素が担持されてなる、センサ素子。 - 被測定ガスに含まれるNOx濃度を測定するためのガスセンサであって、
前記被測定ガスに含まれるNOをNO2に変換する触媒ユニットと、
請求項1または請求項2に記載のセンサ素子と、
を備え、
前記センサ素子には、前記触媒ユニットを通過した前記被測定ガスが供給される、ガスセンサ。
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