JPH0570785B2 - - Google Patents

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JPH0570785B2
JPH0570785B2 JP8512686A JP8512686A JPH0570785B2 JP H0570785 B2 JPH0570785 B2 JP H0570785B2 JP 8512686 A JP8512686 A JP 8512686A JP 8512686 A JP8512686 A JP 8512686A JP H0570785 B2 JPH0570785 B2 JP H0570785B2
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carbon dioxide
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hydroxyapatite
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JP8512686A
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Tadashi Nishino
Masayuki Nagai
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Sekisui Kasei Co Ltd
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Sekisui Plastics Co Ltd
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Priority to AT86106730T priority patent/ATE55834T1/de
Priority to EP86106730A priority patent/EP0201936B1/en
Priority to US06/863,891 priority patent/US4755473A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は炭酸ガスの検出素子材料に関し、詳し
くは、高精度において炭酸ガスを検出しうる炭酸
ガスの検出素子材料に関し、さらに詳しくは低温
においても高精度において炭酸ガスを検出しうる
炭酸ガスの検出素子材料に関する。
本発明の炭酸ガスの検出素子材料は、ハウス裁
培における炭酸ガス制御などの農業用、排ガスの
監視などの工業用、生活環境制御などの環境衛生
用、および火災の早期発見などの防災用などの幅
広い用途に使用する炭酸ガスの検出素子の材料と
して使用することができる。
〔技術の背景および従来技術の説明〕
水酸アパタイトを感湿−感温−感ガス素子にお
ける感湿素子として利用することが知られており
(特開昭58−166249号公報)、また水酸アパタイト
が炭酸ガスと接触した時に生じる水酸アパタイト
の電気抵抗またはインピーダンスの増大を利用し
て炭酸ガスを検出する方法を開発し(特願昭59−
211287号公報)、また水酸アパタイトおよび無機
炭酸塩(たとえば、炭酸カルシウムまたは炭酸ナ
トリウム)からなり、それによつて炭酸ガスの検
出精度が向上した炭酸ガスの検出素子材料を提案
した(特願昭60−102666号公報)。
本発明者らはさらに研究を続け、水酸アパタイ
トに塩化カルシウム、塩化パラジウムまたは白金
を添加すると、水酸アパタイトの炭酸ガスとの接
触による電気抵抗の増大が顕著になることを見出
し、この知見にもとづいて本発明に到達した。
〔発明の目的および発明の要約〕
本発明の目的は、検出感度が高く、低温におい
ても炭酸ガスの存在を検出しうる炭酸ガスの検出
素子を提供することにある。
本発明は一般式: M10(ZO46(OH)2 (1) 〔式(1)において、Mはカルシウム、バリウム、ス
トロンチウム、鉛およびカドミウムからなる群よ
り選択された元素であり、そしてZはリン、ヒ素
およびバナジウムからなる群より選択された元素
である。〕 により示される水酸アパタイトおよび無機ハロゲ
ン化物の1種または2種以上の複合材料からなる
ことを特徴とする高感度の炭酸ガスの検出素子材
料である。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料は、
式(1)に示される水酸アパタイトを無機ハロゲン化
物の水溶液に浸漬し、乾燥することによつて製造
される。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製
造において、式(1)に示される水酸アパタイトの無
機ハロゲン化物の水溶液への浸漬処理を、最初に
減圧下において行なつた後、大気圧に戻して行な
い、それにより無機ハロゲン化物と水酸アパタイ
トの複合材料化を均一に行なうことができる。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製
造において、無機ハロゲン化物と複合材料化した
水酸アパタイトを100〜600℃の範囲内の温度に少
なくとも30分保持することができ、またこの間
に、この水酸アパタイトを被検ガスの炭酸ガスに
少なくとも1回接触させ、それによつて炭酸ガス
検出素子の感度を向上することができる。この処
理における炭酸ガスの濃度は、測定しようとする
ガス濃度よりも低いが、被検ガス濃度にできるだ
け近い濃度であることが好ましい。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料に、
貴金属系触媒、たとえば、白金および/または塩
化パラジウムを添加することができ、無機ハロゲ
ン化物は、無機塩化物、たとえば、塩化カルシウ
ムおよび/または塩化アンモニウムを使用するこ
とができ、さらに水酸アパタイトは、リン酸カル
シウムアパタイトの多孔質焼結体を使用すること
ができる。
〔発明の具体的な説明〕
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料にお
ける前記の一般式(1)に示される水酸アパタイト
は、公知の方法、たとえ、湿式法、乾式法または
水熱法などのいかなる方法によつて合成されたも
ののいかなるものであつても、これを使用するこ
とができるが、前記の一般式(1)におけるMがカル
シウムであり、Zがリンであるリン酸カルシウム
の水酸アパタイトを使用するのが好ましい。
水酸アパタイトの粉末を成形型、たとえば錠剤
成形機に入れ、これを加圧して成形し、得られた
水酸アパタイトの成形体を電気炉において800〜
1000℃(好ましくは850〜950℃)に1時間以上
(好ましくは1.5〜2.5時間)加熱して、焼結し、
水酸アパタイトの多孔質の焼結体を得る。
薄層状の焼結体を得るには、水酸アパタイトを
有機質のバインダー、たとえばメチルセルロース
とともに水と混和して、ペーストをつくり、これ
を耐熱性の基板に塗布して薄層状とし、これを
800〜1000℃(好ましくは850〜950℃)に1時間
以上(好ましくは1.5〜2.5時間)加熱して焼結す
る。
これとは別に、アルミナ基板上に一対の電極板
を取り付け、その極板の上面に白金ペーストを塗
布して乾燥する。乾燥後、この電極の付いたアル
ミナ基板上に前記の薄板状の水酸アパタイトを載
せて付着し、これを500℃以上(好ましくは700〜
1000℃)に加熱し、焼成して、貴金属系触媒の白
金が水酸アパタイトと電極板の間に介在した炭酸
ガスの検出素子材料が得られる。
これとは別に無機ハロゲン化物の水溶液を調製
し、これに前記の貴金属系触媒が水酸アパタイト
と電極との間に介在した炭酸ガスの検出素子材料
を浸漬し、無機ハロゲン化物を多孔質の水酸アパ
タイトに含浸させ、これを無機ハロゲン化物の水
溶液から引き上げた後、乾燥して、無機ハロゲン
化物および貴金属系触媒の添加により複合材料化
した水酸アパタイトの炭酸ガスの検出素子材料を
製造し、これを100〜600℃の範囲内の温度(好ま
しくは400℃)に加熱し、少なくとも30分間(好
ましくは1〜3時間)その温度に保持した後、冷
却して、本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材
料を製造する。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の電
極にリード線を取り付けて、その電気抵抗を測定
することができるようにすることによつて、高感
度の炭酸ガスの検出素子を製作することができ
る。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製
造において、無機ハロゲン化物の添加により複合
材料化した水酸アパタイトを100〜600℃の範囲内
の温度(動作温度、たとえ400℃)に加熱した時、
この水酸アパタイトを被検ガス、たとえば炭酸ガ
スと接触させると、さらに感度の高い炭酸ガスの
検出素子材料を得ることができる。この水酸アパ
タイトと被検ガスの接触における被検ガスの濃度
は、測定しようとする被検ガスの濃度よりも低い
が、その被検ガスの濃度にできるだけ近い濃度で
あるのが好ましい。
この水酸アパタイトと被検ガス、たとえば炭酸
ガスとの接触による感度の向上は、本発明の炭酸
ガスの検出素子材料から得られた炭酸ガスの検出
素子を使用する前の前処理として行なうことがで
きる。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製
造における前記の無機ハロゲン化物は、水酸アパ
タイトの炭酸ガスとの接触による電気抵抗の変動
を大きくするものであれば、いかなるものであつ
ても、これを使用することができるが、無機塩化
物、たとえば塩化カルシウム、塩化アンモニウム
またはこれらの混合物を使用するのが好ましい。
本発明の炭酸ガスの検出素子材料において、無
機ハロゲン化物とともに水酸アパタイトと複合材
料化することができる前記の貴金属系触媒は、白
金、パラジウム、ロジウム、金または銀などの貴
金属またはこれらの塩であつて、水酸アパタイト
の炭酸ガスとの接触による電気抵抗の変動を大き
くするものであれば、いかなるものであつても、
これを使用することができるが、白金、塩化パラ
ジウムまたはそれらの混合物を使用するのが好ま
しい。塩化パラジウムは水溶性であつて水溶液を
つくるから、貴金属系触媒としての塩化パラジウ
ムを水酸アパタイトと複合材料化するには、無機
塩化物と同様に、塩化パラジウムの水溶液に水酸
アパタイトを浸漬した後、乾燥することもでき
る。
本発明の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製
造における水酸アパタイトの無機ハロゲン化物お
よび/または貴金属系触媒の塩化パラジウム水溶
液への浸漬において、その浸漬の直後にその溶液
系を減圧下に置き、その後大気圧に戻して浸漬を
続けると、無機ハロゲン化物および/または塩化
カルシウムは多孔質の水酸アパタイトの隅々まで
行きわたり、それによつて水酸アパタイトと無機
ハロゲン化物およ/または塩化パラジウムとの複
合材料化をより完全に、かつ均一に行なうことが
できる。
以下において、本発明の実施の一例を含む試験
例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発
明はこれらの試験例に限定されるものではない。
試験例 1 水酸アパタイトの炭酸ガスの検出感度に対する
塩化カルシウムの添加の影響について試験を行な
つた。
(1) 試料の調製 (1‐1) 対照試料の調製 エタノール45mlにブチルカルビトール20gを溶
解し、これに高純度水酸アパタイト〔セントラル
硝子(株)製、商品番号AN830425〕の粉末20gを加
え、よく攪拌して均一に分散した後、得られた分
散液をドクターブレード法により厚さ200μmのシ
ートに成形した。このシートを1cm平方の小片に
裁断し、このシートの小片を、第1図に示す2.5
cm平方のアルミナ基板20上に酸化ルテニウム電
極21および22をくし型状のパターンにスクリ
ーン印刷して得た電極板上に載せ、これを室温に
おいて乾燥した後、これを電気炉に入れ、空気中
において昇温し、500℃に2時間保持し、さらに
800℃まで昇温し、800℃において2時間焼成して
薄板状の試料を調製し、その電極にリード線を取
り付けて炭酸ガス検出素子を調製した。
(1‐2) 塩化カルシウム添加試料の調製 塩化カルシウム1.84g(0.02モル)を20℃の蒸
留水50mlに溶解し、アンモニア水を加えて、その
PHを9〜10に調整した後、蒸留水を加えて、全量
を100mlにした。この溶液(塩化カルシウム濃
度:0.2モル/)に前記(1−1)において調
製した炭酸ガス検出素子を浸漬し、1/10気圧の減
圧下に30分間保持した後、大気圧に戻し、16時間
放置した後、これを乾燥器に入れ、90〜100℃に
おいて乾燥し、その電極にリード線を取り付けて
炭酸ガス検出素子(Ca−1)を調製した。
上記と同様にして、塩化カルシウム濃度が0.02
モル/の溶液を調製し、以下、上記と同様にし
て、炭酸ガス検出素子(Ca−2)を調製した。
上記と同様にして、塩化カルシウム濃度が
0.002モル/の溶液を調製し、以下、上記と同
様にして、炭酸ガス検出素子(Ca−3)を調製
した。
(2) 試験方法 (2‐1) 対照試料の炭酸ガスに対する感度の測定 温度制御器により400℃に維持した電気炉に対
照試料の炭酸ガス検出素子を設置し、空気流中に
おいて対照試料の炭酸ガス検出素子の電気抵抗
(R0)を測定した後、電気炉内の空気を、0.1%の
炭酸ガス濃度の空気、1.0%の炭酸ガス濃度の空
気および10%の炭酸ガス濃度の空気流とそれぞれ
置換し、それぞれの炭酸ガス濃度の空気流中の対
照試料の炭酸ガス検出素子の電気抵抗(R)を測定
し、それぞれの炭酸ガス濃度における(R/R0
〔=(対照試料の炭酸ガス検出素子の炭酸ガスを含
む空気流中の電気抵抗値)/(対照試料の炭酸ガ
ス検出素子の空気流中の電気抵抗値)〕を算出し
た。
(2‐2) 塩化カルシウム添加試料の炭酸ガスに対す
る感度の測定 温度制御器により400℃に維持した電気炉に炭
酸ガス検出素子(Ca−1)を設置し、空気流中
における電気抵抗値(R0)を測定した後、炭酸
ガス濃度が1%の空気流中の電気抵抗(R)を測定
し、R/R0を算出した。
炭酸ガス検出素子(Ca−2)およ炭酸ガス検
出素子(Ca−3)を使用し、上記と同様にして、
それぞれの電気抵抗値(R0)および(R)を測定し、
それぞれの(R/R0)を算出した。
(3) 試験結果 (3‐1) 対照試料 試験結果は第2図に示すとおりであつた。
第2図のタテ軸(R/R0)は、(炭酸ガスを含
む空気流中において測定した対照試料の電気抵抗
値)/(空気流中において測定した対照試料の電
気抵抗値)であり、ヨコ軸は、電気炉内の空気を
炭酸ガスを含む空気に置換してから試料の電気抵
抗を測定するまでの経過時間である。
第2図における1(実線)は0.1%の炭酸ガス
濃度の空気流中における結果であり、2(点線)
は1%の炭酸ガス濃度の空気流中における結果で
あり、3(鎖線)は10%の炭酸ガス濃度の空気流
中における結果である。
(3‐2) 塩化カルシウム添加試料 試験結果は第3図に示すとおりであつた。
第3図のタテ軸(R/R0)は、(炭酸ガスを含
む空気流中において測定した塩化カルシウム添加
試料の電気抵抗値)/(空気流中において測定し
た塩化カルシウム添加試料の電気抵抗値)であ
り、ヨコ軸は、電気炉内の空気を炭酸ガスを含む
空気に置換してから試料の電気抵抗を測定するま
での経過時間である。
第3図における4(実線)は炭酸ガス検出素子
(Ca−3)における結果であり、5(点線)は炭
酸ガス検出素子(Ca−2)における結果であり、
6(鎖線)は炭酸ガス検出素子(Ca−1)にお
ける結果である。
試験例 2 水酸アパタイトの炭酸ガスの検出感度に対する
塩化カルシウムおよ白金の添加の影響について試
験を行なつた。
(1) 試料の調製 試験例1の(1−1)における2.5cm平方のア
ルミナ基板上に酸化ルテニウム電極をスクリーン
印刷した後、白金ペーストを酸化ルテニウム電極
上に塗布し、試験例1の(1−1)と同様にし
て、水酸アパタイトのシートを載せ、さらに試験
例1の(1−1)と同様にして、薄板状の試料を
調製し、その電極にリード線を取り付けて、白金
添加の炭酸ガス検出素子を調製した。
この白金添加の炭酸ガス検出素子を使用し、試
験例1の(1−2)と同様にして、炭酸ガス検出
素子(Ca−Pt−1)(0.2モル/の塩化カルシ
ウム溶液を使用)、炭酸ガス検出素子(Ca−Pt−
2)(0.02モル/の塩化カルシウム溶液を使用)
および炭酸ガス検出素子(Ca−Pt−3)(0.002
モル/の塩化カルシウム溶液を使用)を調製し
た。
(2) 試験方法 試験例1の(2−2)における炭酸ガス検出素
子(Ca−1)、炭酸ガス検出素子(Ca−2)およ
び炭酸ガス検出素子(Ca−3)の代わりに、前
記の炭酸ガス検出素子(Ca−Pt−1)、炭酸ガス
検出素子(Ca−Pt−2)および炭酸ガス検出素
子(Ca−Pt−3)を使用し、試験例1の(2−
2)と同様にして、それぞれの電気抵抗値(R0
および(R)を測定し、それぞれの(R/R0)を算
出した。
(3) 試験結果 試験結果は第4図に示すとおりであつた。
第4図のタテ軸(R/R0)は(炭酸ガスを含
む空気流中において測定した塩化カルシウム−白
金添加試料の電気抵抗値)/(空気流中において
測定した塩化カルシウム−白金添加試料の電気抵
抗値)であり、ヨコ軸は電気炉内の空気を炭酸ガ
スを含む空気に置換してから試料の電気抵抗を測
定するまでの経過時間である。
第4図における7(実線)は炭酸ガス検出素子
(Ca−Pt−3)における結果であり、8(点線)
は炭酸ガス検出素子(Ca−Pt−2)における結
果であり、そして9(鎖線)は炭酸ガス検出素子
(Ca−Pt−1)における結果である。
試験例 3 水酸アパタイトの炭酸ガスの検出感度に対する
塩化カルシウム、塩化パラジウムおよび白金の添
加の影響について試験を行なつた。
(1) 試料の調製 塩化カルシウム1.84g(0.02モル)および塩化
パラジウム0.1g(5×10-4モル)を蒸留水50ml
に溶解し、アンモニア水を加えて、そのPHを9〜
10に調整した後、蒸留水を加えて、全量を100ml
にした。この溶液(塩化カルシウム濃度:0.2モ
ル/、塩化パラジウム濃度:5×10-3モル/
)に、試験例2の(1)における白金添加の炭酸ガ
ス検出素子を浸漬し、1/10気圧の減圧下に30分保
持した後、大気圧に戻し、16時間放置した後、こ
れを乾燥器に入れ、90〜100℃において乾燥し、
炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)(0.2モ
ル/の塩化カルシウムおよび5×10-3モル/
の塩化パラジウム溶液を使用)を調製した。
上記と同様にして、塩化カルシウム濃度0.2モ
ル/および塩化パラジウム濃度5×10-4モル/
の溶液を調製し、上記と同様にして、炭酸ガス
検出素子(Ca−Pd−Pt−2)(0.2モル/の塩
化カルシウムおよび5×10-4モル/の塩化パラ
ジウムの溶液を使用)を調製した。
さらに上記と同様にして、塩化カルシウム濃度
0.2モル/および塩化パラジウム濃度5×10-5
モル/の溶液を調製し、上記と同様にして、炭
酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−3)(0.2モル/
の塩化カルシウムおよび5×10-5モル/の塩
化パラジウム溶液を使用)を調製した。
(2) 試験方法 試験例1の(2−2)における炭酸ガス検出素
子(Ca−1)、炭酸ガス検出素子(Ca−2)およ
び炭酸ガス検出素子(Ca−3)の代りに、それ
ぞれ炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)、炭
酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−2)および炭酸
ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−3)を使用し、試
験例1の(2−2)と同様にして、それぞれの電
気抵抗値(R0)および(R)を測定し、それぞれの
(R/R0)を算出した。
(3) 試験結果 試験結果は第5図に示すとおりであつた。
第5図のタテ軸(R/R0)は(炭酸ガスを含
む空気流中において測定した塩化カルシウム−塩
化パラジウム−白金添加試料の電気抵抗値)/
(空気流中において測定した塩化カルシウム−塩
化パラジウム−白金添加試料の電気抵抗値)であ
り、ヨコ軸は電気炉内の空気を炭酸ガスを含む空
気に置換してから試料の電気抵抗を測定するまで
の経過時間である。
第5図における10(実線)は炭酸ガス検出素
子(Ca−Pd−Pt−3)における結果であり、1
1(点線)は炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−
2)における結果であり、そして12(鎖線)は
炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)における
結果である。
試験例 4 塩化カルシウム、塩化パラジウムおよび白金を
添加した炭酸ガス検出素子に対する加熱−冷却処
理の影響について試験を行なつた。
(1) 試料の調製 試験例3と同様して炭酸ガス検出素子(Ca−
Pd−Pt−1)(0.2モル/の塩化カルシウムお
よび5×10-3モル/の塩化パラジウム溶液を使
用)を調製した。
(2) 試験方法 温度制御器により400℃に維持した電気炉に炭
酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を設置し、
空気流中における電気抵抗値(R0)を測定した
後、炭酸ガス濃度が0.1%の空気流中において所
定時間経過後の電気抵抗値(R1)を測定した。
温度制御器により400℃に維持した電気炉に炭
酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を設置し、
空気流中において電気抵抗値(R0)を測定した
後、炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を電
気炉から取り出し、室温に冷却した。この炭酸ガ
ス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を、上記の温度
制御器により400℃に維持した電気炉に設置し、
炭酸ガス濃度が0.1%の空気流中において所定時
間経過後の電気抵抗値(R2)を測定した。
(3) 試験結果 試験結果は第6図に示すとおりであつた。
第6図のタテ軸(Ro/R0)におけるRoはR1
たはR2であつて、Ro/R0は(炭酸ガスを含む空
気流中において測定した炭酸ガス検出素子の電気
抵抗値)/(空気流中において測定した炭酸ガス
検出素子の電気抵抗値)であり、ヨコ軸は電気炉
内の空気を炭酸ガスを含む空気に置換してから試
料の電気抵抗を測定するまでの経過時間である。
第6図における13(実線)は、加熱−冷却処
理を行なわなかつた検出素子における結果であ
り、14(点線)は加熱−冷却処理を行なつた検
出素子における結果である。
試験例 5 塩化カルシウム、塩化パラジウムおよび白金を
添加した炭酸ガス検出素子に対する炭酸ガス処理
の影響について試験を行なつた。
(1) 試料の調製 試験例3と同様にして炭酸ガス検出素子(Ca
−Pd−Pt−1)(0.2モル/の塩化カルシウム
および5×10-3モル/の塩化パラジウム溶液を
使用)を調製した。
(2) 試験方法 温度制御器により400℃に維持した電気炉に炭
酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を設置し、
空気流中における電気抵抗値(R0)を測定した
後、炭酸ガス濃度が0.1%の空気流中において所
定時間経過後の電気抵抗値(R3)を測定した。
この測定後に炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−
1)を電気炉から取り出し、室温に冷却した後、
炭酸ガス検出素子(Ca−Pd−Pt−1)を、温度
制御器により400℃に維持した電気炉に設置し、
炭酸ガス濃度が0.1%の空気流中において再び電
気抵抗値(R4)を測定した。
(3) 試験結果 試験結果は第7図に示すとおりであつた。
第7図のタテ軸(Rn/R0)におけるRnは、R3
またはR4であつて、Rn/R0は、(炭酸ガスを含
む空気流中において測定した炭酸ガス検出素子の
電気抵抗値)/(空気流中において測定した炭酸
ガス検出素子の電気抵抗値)であり、ヨコ軸は、
電気炉内の空気を炭酸ガスを含む空気に置換して
から試料の電気抵抗を測定するまでの経過時間で
ある。
第7図における15(実線)は炭酸ガス処理を
行なわなかつた炭酸ガス検出素子における結果で
あり、16(点線)は炭酸ガス処理を行なつた炭
酸ガス検出素子における結果である。
〔試験例の考察〕
第3〜第5図の結果を比較してみると、水酸ア
パタイトに塩化カルシウムを添加すると、水酸ア
パタイトの炭酸ガスの検出素子の炭酸ガスの検出
感度が、僅少であるが、向上することがわかる
が、水酸アパタイトに塩化カルシウムおよび白金
を添加すると、水酸アパタイトの炭酸ガスの検出
感度がさらに向上することがわかる。さらに水酸
アパタイトに塩化カルシウム、塩化パラジウムお
よび白金を添加すると、水酸アパタイトの炭酸ガ
スの検出感度がさらに向上することがわかる。
第6図および第7図の結果を比較してみると、
炭酸ガス検出素子に対して、加熱−冷却の熱履歴
を与えると、炭酸ガスの検出素子の炭酸ガスの検
出感度が、僅少ではあるが、向上する。しかしな
がら、炭酸ガスの検出素子に対して、炭酸ガスの
雰囲気内の加熱処理をした後、冷却する雰囲気履
歴を与えると、炭酸ガスの検出感度がさらに向上
することがわかる。
〔発明の効果〕
炭酸ガスの検出の感度が高く、鋭敏である。
低温において測定しても、ガス中の水分と関係
なく、炭酸ガスの存在を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、試験例1におけるアルミナ基板の平
面図であり、第2図は、試験例1における対照試
料の試験結果を示す図表、そして第3図は試験例
1における塩化カルシウム添加試料の試験結果を
示す図表であり、第4図は、試験例2の試験結果
を示す図表であり、第5図は、試験例3の試験結
果を示す図表であり、第6図は、試験例4の試験
結果を示す図表であり、第7図は、試験例5の試
験結果を示す図表である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式:M10(ZO46(OH)2 (1) 〔式(1)において、Mはカルシウム、バリウム、ス
    トロンチウム、鉛およびカドミウムからなる群よ
    り選択された元素であり、そしてZはリン、ヒ素
    およびバナジウムからなる群より選択された元素
    である。〕 により示される水酸アパタイトおよび無機ハロゲ
    ン化物の1種または2種以上の複合材料からなる
    ことを特徴とする高感度の炭酸ガスの検出素子材
    料。 2 水酸アパタイトおよび無機ハロゲン化物の1
    種または2種以上の複合材料が、水酸アパタイ
    ト、無機ハロゲン化物の1種または2種以上、お
    よび貴金属系触媒からなる複合材料であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の高感度
    の炭酸ガスの検出素子材料。 3 無機ハロゲン化物が、無機塩化物であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項
    に記載の高感度の炭酸ガスの検出素子材料。 4 無機塩化物が、塩化カルシウムであることを
    特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の高感度
    の炭酸ガスの検出素子材料。 5 無機塩化物が、塩化カルシウムおよび塩化ア
    ンモニウムであることを特徴とする特許請求の範
    囲第3項に記載の高感度の炭酸ガスの検出素子材
    料。 6 貴金属系触媒が、白金および/または塩化パ
    ラジウムであることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項ないし第4項のいずれかに記載の高感度の
    炭酸ガスの検出素子材料。 7 一般式:M10(ZO46(OH)2 (1) 〔式(1)において、Mはカルシウム、バリウム、ス
    トロンチウム、鉛およびカドミウムからなる群よ
    り選択された元素であり、Zはリン、ヒ素および
    バナジウムからなる群より選択された元素であ
    る。〕 により示される水酸アパタイトを無機ハロゲン化
    物の水溶液に浸漬した後、乾燥することを特徴と
    する高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製造法。 8 水酸アパタイトの無機ハロゲン化物の水溶液
    への浸漬が、貴金属系触媒の存在下において行な
    われることを特徴とする特許請求の範囲第7項に
    記載の高感度の炭酸ガスの検出素子材料の製造
    法。 9 水酸アパタイトの無機ハロゲン化物の水溶液
    への浸漬が、減圧下において行なわれた後、大気
    圧下に戻して行なわれることを特徴とする特許請
    求の範囲第7項または第8項に記載の高感度の炭
    酸ガスの検出素子材料の製造法。 10 水酸アパタイトが、多孔質の焼結体である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第
    9項のいずれかに記載の高感度の炭酸ガスの検出
    素子材料の製造法。 11 無機ハロゲン化物が、無機塩化物であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第1
    0項のいずれかに記載の高感度の炭酸ガスの検出
    素子材料の製造法。 12 無機塩化物が、塩化カルシウムであること
    を特徴とする特許請求の範囲第11項に記載の高
    感度の炭酸ガスの検出素子材料の製造法。 13 無機塩化物が、塩化カルシウムおよび塩化
    アンモニウムであることを特徴とする特許請求の
    範囲第11項に記載の高感度の炭酸ガスの検出素
    子材料の製造法。 14 貴金属系触媒が、白金および/または塩化
    パラジウムであることを特徴とする特許請求の範
    囲第8項ないし第13項のいずれかに記載の高感
    度の炭酸ガスの検出素子材料の製造法。 15 水酸アパタイトが、リン酸カルシウム水酸
    アパタイトであることを特徴とする特許請求の範
    囲第8項ないし第14項のいずれかに記載の高感
    度の炭酸ガスの検出素子材料の製造法。 16 水酸アパタイトを無機ハロゲン化物の水溶
    液に浸漬した後、乾燥したものが、100〜600℃の
    範囲内の温度に少なくとも30分間保持されること
    を特徴とする特許請求の範囲第7項ないし第15
    項のいずれかに記載の高感度の炭酸ガスの検出素
    子材料の製造法。 17 100〜600℃の範囲内の温度において少なく
    とも30分保持する間に、水酸アパタイトを被検ガ
    スに少なくとも1回さらすことを特徴とする特許
    請求の範囲第16項に記載の高感度の炭酸ガスの
    検出素子材料の製造法。 18 被検ガスが、測定しようとするガス濃度よ
    りも低く、かつ測定しようとするガス濃度にでき
    るだけ近い濃度のものであることを特徴とする特
    許請求の範囲第17項に記載の高感度の炭酸ガス
    の検出素子材料の製造法。
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