JPH11316207A - Ammonia gas detection element - Google Patents

Ammonia gas detection element

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JPH11316207A
JPH11316207A JP12121298A JP12121298A JPH11316207A JP H11316207 A JPH11316207 A JP H11316207A JP 12121298 A JP12121298 A JP 12121298A JP 12121298 A JP12121298 A JP 12121298A JP H11316207 A JPH11316207 A JP H11316207A
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JP
Japan
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gas
ammonia
sensitive layer
ammonia gas
detection element
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Application number
JP12121298A
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Japanese (ja)
Inventor
Sachiko Nishida
幸子 西田
Kiyoshi Fukui
清 福井
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New Cosmos Electric Co Ltd
Original Assignee
New Cosmos Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ammonia gas detection element hardly poisoned with SOx gas and high in humidity stability. SOLUTION: In an ammonia gas detection element wherein an ammonia gas sensitive layer 2 principally based on a tin oxide semiconductor is provided so as to be covered with a catalyst layer 3, 2-7.5 mol.% lanthanum and 0.002-0.2 atm % gold are added to the tin oxide semiconductor, and the catalyst layer 3 is formed from an alcohol removing catalyst principally based on titanium oxide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】酸化スズ半導体を主成分とす
るアンモニアガス感応層を設けるとともに、その感応層
を覆って触媒層を設けたアンモニアガス検知素子に関
し、例えば、燃焼排ガス処理装置のNOx除去用脱硝装
置からのアンモニア漏洩検知あるいは排ガス監視、アン
モニア水溶液を吸収液として用いる吸収式冷凍機からの
アンモニアの漏洩検知、下水処理施設からのアンモニア
漏洩監視等に用いられるアンモニアガス検知素子に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ammonia gas detecting element having an ammonia gas sensitive layer containing a tin oxide semiconductor as a main component and a catalyst layer covering the sensitive layer. The present invention relates to an ammonia gas detecting element used for detecting ammonia leak from a denitration device or monitoring exhaust gas, detecting ammonia leak from an absorption refrigerator using an aqueous ammonia solution as an absorbing solution, monitoring ammonia leak from a sewage treatment facility, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アンモニアは、人体に有害なガスである
ことが知られており、また、環境にも悪影響を及ぼしや
すく、しかも、微量でも悪臭を放つとともに上記問題を
引き起こしやすいので、アンモニアを用いる場合には、
環境基準等も厳しく規制され、微量・低濃度レベルでの
高感度検知が必要とされている現状にある。しかし、ア
ンモニアガス検知を行う場合には、例えば、燃焼排ガス
中のSOxや、溶媒としてのアルコール、水分によっ
て、出力変動が起き、正確なガス検知が困難になる場合
があった。そこで、酸化スズ半導体を主成分とするアン
モニアガス感応層を設けるとともに、その感応層を覆っ
て触媒層を設けたアンモニアガス検知素子が開発されて
おり、例えば、前記酸化スズ半導体に酸化ランタンや金
を添加してある感応層を有するものがアンモニアに対す
る感度特性の高いアンモニアガス検知素子として利用さ
れており、このようなアンモニアガス検知素子に、シリ
カ、アルミナ、ゼオライト等の被覆層を形成したものが
検討されている(例えば、特開平9−105731号公
報参照)。
2. Description of the Related Art Ammonia is known to be a harmful gas to the human body, and is liable to have an adverse effect on the environment. Moreover, even a trace amount tends to emit a bad smell and cause the above problem. in case of,
Environmental standards are strictly regulated, and there is a need for high-sensitivity detection at trace and low concentration levels. However, when performing ammonia gas detection, for example, SOx in the combustion exhaust gas, alcohol or water as a solvent causes output fluctuation, and accurate gas detection may be difficult. In view of this, an ammonia gas sensing element provided with an ammonia gas sensitive layer containing a tin oxide semiconductor as a main component and a catalyst layer covering the sensitive layer has been developed. For example, lanthanum oxide or gold is used as the tin oxide semiconductor. Is used as an ammonia gas detecting element having a high sensitivity characteristic to ammonia, and such an ammonia gas detecting element is provided with a coating layer of silica, alumina, zeolite, or the like. It has been studied (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-105731).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
アンモニアガス検知素子は、亜硫酸ガス(SO2 )に代
表されるSOxに対して弱いという特性を有していた。
つまり、SOxを多く含有する燃焼排ガス中で被毒し、
感度が著しく変化してしまい、アンモニアガスを精度良
く検知することが困難になってしまう場合があった。そ
こでこのようなアンモニアガス検知素子は、用途によっ
ては信頼性の高いアンモニア検知が出来ないことがあ
り、このような特性の改善が望まれていた。また、アル
コール等の有機溶剤による誤動作に対する対策も強く望
まれていた。
However, the above-mentioned ammonia gas detecting element has a characteristic that it is weak against SOx represented by sulfur dioxide (SO 2 ).
In other words, poisoning in combustion exhaust gas containing a large amount of SOx,
In some cases, the sensitivity may change significantly, making it difficult to accurately detect ammonia gas. Therefore, such an ammonia gas detecting element may not be able to detect ammonia with high reliability depending on the application, and improvement of such characteristics has been desired. Also, measures against malfunctions caused by organic solvents such as alcohol have been strongly desired.

【0004】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、アルコール感度を抑え、対湿度安定性の高く、しか
も、SOxガスに被毒しにくいアンモニアガス検知素子
を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ammonia gas detecting element which suppresses alcohol sensitivity, has high stability against humidity, and is hardly poisoned by SOx gas, in view of the above-mentioned drawbacks.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明のアンモニアガス検知素子の特徴構成は、酸化
スズ半導体を主成分とするアンモニアガス感応層を設け
るとともに、その感応層を覆って触媒層を設け、前記感
応層を、酸化スズ半導体に酸化ランタンを2mol%〜
7.5mol%及び金を0.002atm%〜0.2a
tm%添加してある酸化スズ半導体から形成してあると
ともに、前記触媒層を、酸化チタンを主成分とするSO
xに対する保護層を兼ねたアルコール除去触媒から形成
してあることにある。
In order to achieve this object, an ammonia gas sensing element according to the present invention is characterized by providing an ammonia gas sensitive layer containing a tin oxide semiconductor as a main component and covering the sensitive layer. A catalyst layer is provided, and the sensitive layer is formed of a tin oxide semiconductor containing lanthanum oxide in an amount of 2 mol% or more.
7.5 mol% and 0.002 atm% to 0.2 a of gold
tm% of tin oxide semiconductor, and the catalyst layer is made of SO containing titanium oxide as a main component.
It is formed from an alcohol removal catalyst which also serves as a protective layer for x.

【0006】〔作用効果〕つまり、酸化スズ半導体から
なるアンモニア感応層を設けてあるから、アンモニアガ
ス検知素子をアンモニアガスの存在する雰囲気下に晒す
と、前記アンモニアガスは、前記ガス検知素子内を拡散
して感応層に達し、酸化スズ半導体と接触して反応する
ため、その反応に伴う電子の授受により、前記感応層の
みかけ抵抗値が変化し、その抵抗値の変化は、ブリッジ
回路等を用いて検知することができるので、その抵抗値
の変化からアンモニアの存在を知ることが出来る。この
とき、アンモニアに対してアルコールが共存している条
件下では、通常は、アルコールも前記感応層にて反応
し、アンモニアによる反応として誤検知する虞が生じる
のであるが、その感応層を覆って酸化チタンを主成分と
するアルコール除去触媒からなる触媒層を設けてあるか
ら、アンモニアは前記感応層に達するものの、アルコー
ルは前記酸化チタンにより酸化除去されるので、アンモ
ニアとアルコールとが共存している条件下でも、前記感
応層に達するガスの組成は、アンモニアを主成分とする
ものに変換されるのである。そのため、前記感応層で
は、主にアンモニアのみを検知することが出来、正確に
アンモニアの漏洩を検知することが出来るのである。
[Operation and Effect] In other words, since the ammonia sensing layer made of a tin oxide semiconductor is provided, when the ammonia gas sensing element is exposed to an atmosphere in which ammonia gas is present, the ammonia gas passes through the inside of the gas sensing element. Since it diffuses to reach the sensitive layer and reacts by contacting with the tin oxide semiconductor, the apparent resistance value of the sensitive layer changes due to the transfer of electrons accompanying the reaction, and the change in the resistance value is caused by a bridge circuit or the like. Since it is possible to detect the presence of ammonia, it is possible to know the presence of ammonia from the change in the resistance value. At this time, under the condition that the alcohol coexists with ammonia, usually, the alcohol also reacts in the sensitive layer, and there is a possibility that the reaction may be erroneously detected as a reaction by the ammonia. Since a catalyst layer composed of an alcohol removal catalyst containing titanium oxide as a main component is provided, ammonia reaches the sensitive layer, but alcohol is oxidized and removed by the titanium oxide, so that ammonia and alcohol coexist. Even under the conditions, the composition of the gas reaching the sensitive layer is converted to a composition containing ammonia as a main component. Therefore, the sensitive layer can mainly detect only ammonia, and can accurately detect leakage of ammonia.

【0007】また、本発明者らは、酸化スズ半導体に酸
化ランタンを2mol%〜7.5mol%及び金を0.
002atm%〜0.2atm%添加してある酸化スズ
半導体からなる感応層は、アンモニアに対して高いガス
選択性を有するとともに、その出力の湿度安定性を高く
することが出来ることを見いだしており、上述の構成に
よれば、ガス選択性及び耐湿性に優れたガス検知素子を
提供することが出来る。また同様に、触媒層について
も、種々ある触媒の中でも、酸化チタンは、他のγ−ア
ルミナやハイシリカゼオライト等の触媒に比べ、SOx
ガスによる被毒に対して耐久性の高い触媒であることが
わかり、より安定性の高いガス検知素子を提供すること
ができる。しかも、酸化チタンは、たとえ被毒してもガ
ス応答波形に大きな変化を示さず、ガス応答性に関して
も優秀なガス検知素子が得られることがわかった。つま
り、結果として本発明により、ガス選択性、耐湿性、被
毒耐性、経時安定性に優れたガス検知素子を得ることが
できた。
Further, the present inventors have proposed that a tin oxide semiconductor contains 2 mol% to 7.5 mol% of lanthanum oxide and 0.1 mol of gold.
It has been found that a sensitive layer made of a tin oxide semiconductor added with 002 atm% to 0.2 atm% has a high gas selectivity to ammonia and can increase the humidity stability of its output. According to the above configuration, a gas detection element having excellent gas selectivity and moisture resistance can be provided. Similarly, regarding the catalyst layer, among various catalysts, titanium oxide has a higher SOx than other catalysts such as γ-alumina and high silica zeolite.
The catalyst is found to be highly durable against gas poisoning, and a more stable gas detection element can be provided. Moreover, it was found that even if the titanium oxide was poisoned, the gas response waveform did not show a large change even if it was poisoned, and that a gas detection element excellent in gas response was obtained. That is, as a result, according to the present invention, a gas detection element excellent in gas selectivity, moisture resistance, poisoning resistance, and stability over time could be obtained.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。市販の塩化スズに五塩化アンチモ
ンを溶かした混合水溶液を作成し、攪拌しつつアンモニ
ア水溶液を滴下し、加水分解によりスズ酸を主成分とす
る沈殿物を得た(共沈法)。得られた沈殿物を蒸留水で
数回洗浄し、塩素イオン等の余剰イオンを除去し、乾燥
させてスズ酸ゲルを得た。次にこのスズ酸ゲルを細かく
破砕したあと電気炉で焼成し、酸化スズ半導体を得た。
これをさらに粉砕して微粉体とし、1.3−ブタンジオ
ール等の分散媒を用いてペースト状にし、貴金属線1を
覆って塗布し、乾燥後前記貴金属線1に電流を流通さ
せ、空気中で焼結し、感応層2のみからなる熱線型半導
体式ガス検知素子を得た。次に、硝酸ランタンの水溶
液、及び、塩化金酸の水溶液を順に前記熱線型半導体式
ガス検知素子に含浸させるとともに、前記貴金属線に通
電して焼成し、酸化ランタン及び金を前記感応層に担持
させた。さらに、市販の酸化チタンをペースト状にした
ものを、上記感応層に塗布し、乾燥後空気中で加熱焼成
し、酸化チタンからなる触媒層を形成した(図1参
照)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A mixed aqueous solution in which antimony pentachloride was dissolved in commercially available tin chloride was prepared, an aqueous ammonia solution was added dropwise with stirring, and a precipitate mainly composed of stannic acid was obtained by hydrolysis (coprecipitation method). The resulting precipitate was washed several times with distilled water to remove excess ions such as chloride ions and dried to obtain a stannic acid gel. Next, the stannic acid gel was finely crushed and fired in an electric furnace to obtain a tin oxide semiconductor.
This is further pulverized to form a fine powder, made into a paste using a dispersion medium such as 1.3-butanediol, applied over the noble metal wire 1, dried, and then passed with an electric current through the noble metal wire 1, and dried in air. To obtain a hot-wire type semiconductor gas sensing element composed of only the sensitive layer 2. Next, an aqueous solution of lanthanum nitrate and an aqueous solution of chloroauric acid are sequentially impregnated into the hot-wire type semiconductor gas sensing element, and the noble metal wire is energized and fired to carry lanthanum oxide and gold on the sensitive layer. I let it. Further, a paste of commercially available titanium oxide was applied to the above-mentioned sensitive layer, dried and heated and fired in air to form a catalyst layer made of titanium oxide (see FIG. 1).

【0009】この水素ガス検知素子を図2に示すブリッ
ジ回路に組み込み、ガス検知装置として用いた。このと
きセンサ出力(出力)は、以下の数式によって得られ
る。
This hydrogen gas detecting element was incorporated in a bridge circuit shown in FIG. 2 and used as a gas detecting device. At this time, the sensor output (output) is obtained by the following equation.

【0010】V=−E{rs/(rs+r0)−r1/
(r1+r2)} ここで、各変数は以下のとおりである。 V :センサ出力 E :ブリッジ電圧 rs :熱線型半導体式ガス検知素子Rsの抵抗 r0 :固定抵抗R0の抵抗 r1 :固定抵抗R1の抵抗 r2 :固定抵抗R2の抵抗
V = -E {rs / (rs + r0) -r1 /
(R1 + r2)} Here, each variable is as follows. V: sensor output E: bridge voltage rs: resistance of the hot-wire semiconductor gas detection element Rs r0: resistance of the fixed resistance R0 r1: resistance of the fixed resistance R1 r2: resistance of the fixed resistance R2

【0011】また、感度は、検知ガス共存空気中の出力
と、清浄空気中出力との差として求めた。尚、相対感度
として感度を表記する場合、ある特定条件下の感度出力
を1とした比をもって他の条件下における感度を示した
ものを指すこととしている。
The sensitivity was determined as the difference between the output in the air coexisting with the detected gas and the output in the clean air. When the sensitivity is expressed as the relative sensitivity, the ratio is defined as a ratio where the sensitivity output under a specific condition is set to 1 and the sensitivity under another condition is indicated.

【0012】[0012]

【実施例】市販の塩化スズに0.4atm%相当の五塩
化アンチモンを溶かした混合水溶液を作成し、攪拌しつ
つアンモニア水溶液を滴下し、加水分解によりスズ酸を
主成分とする沈殿物を得た(共沈法)。得られた沈殿物
を蒸留水で数回洗浄し、塩素イオン等の余剰イオンを除
去し、乾燥させてスズ酸ゲルを得た。次にこのスズ酸ゲ
ルを細かく破砕したあと電気炉で600℃で4時間焼成
し、酸化スズ半導体を得た。これをさらに粉砕して微粉
体とし、分散媒として1.3−ブタンジオール(和光純
薬工業(株)製)を用いてペースト状にし、貴金属線1
としての白金線コイル(線径20μm)を覆って直径約
0.45mmの球形塗布し、乾燥後前記白金線コイル1
に電流を流通させ、空気中で焼結し、感応層2のみから
なる熱線型半導体式ガス検知素子Rsを得た。次に、硝
酸ランタンの水溶液、及び、塩化金酸の水溶液を順に前
記熱線型半導体式ガス検知素子に含浸させるとともに、
前記貴金属線に通電して焼成し、酸化ランタンを4mo
l%及び金0.02atm%を前記感応層に担持させ
た。さらに、市販の酸化チタン(チタニア(和光純薬工
業(株)製))をペースト状にしたものを、上記感応層
に50μmの厚さで塗布し、乾燥後空気中で加熱焼成
し、酸化チタンからなる触媒層を形成した(全体として
0.5mm径)(図1参照)。 〔実施例1〕得られたガス検知素子をブリッジ回路に組
み込み、センサ電圧1.5V、負荷抵抗5.6Ω(ガス
検知素子の温度は330℃に相当)で種々のガスについ
ての感度特性を調べたところ図3のようになった。つま
り、このガス検知素子は、エタノールに比べてもアンモ
ニア(NH3 )を高感度に検知することが出来ることが
わかる。また、水素(H2 )や、エタノールの脱水反応
により生じると考えられるエチレン(C24 )をはじ
めとする炭化水素(例えばイソブタン(i−C4
10))に対しても高いガス選択性を示すことが分か
る。つまり、アルコールを分解除去した場合に生じると
思われるエチレンガスに対しても高い安定性を発揮し、
より一層アルコールを誤検知しにくいものとなっている
ことが分かる。
EXAMPLE A mixed aqueous solution in which 0.4 atm% of antimony pentachloride was dissolved in commercially available tin chloride was prepared, and an aqueous ammonia solution was added dropwise with stirring, and a precipitate containing stannic acid as a main component was obtained by hydrolysis. (Coprecipitation method). The resulting precipitate was washed several times with distilled water to remove excess ions such as chloride ions and dried to obtain a stannic acid gel. Next, the stannic acid gel was finely crushed and then fired in an electric furnace at 600 ° C. for 4 hours to obtain a tin oxide semiconductor. This is further pulverized to a fine powder, and made into a paste using 1.3-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a dispersion medium.
A spherical coating having a diameter of about 0.45 mm is applied so as to cover a platinum wire coil (wire diameter 20 μm), and after drying, the platinum wire coil 1
Then, a current was passed, and sintering was performed in the air to obtain a hot-wire semiconductor gas detection element Rs including only the sensitive layer 2. Next, an aqueous solution of lanthanum nitrate, and an aqueous solution of chloroauric acid are sequentially impregnated into the hot-wire semiconductor gas sensing element,
The precious metal wire is energized and fired, and lanthanum oxide is applied in 4 mo
1% and 0.02 atm% of gold were loaded on the sensitive layer. Further, a paste of commercially available titanium oxide (titania (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)) was applied to the above-mentioned sensitive layer in a thickness of 50 μm, dried, heated and fired in air, and then dried. (A 0.5 mm diameter as a whole) (see FIG. 1). [Example 1] The obtained gas detecting element was incorporated in a bridge circuit, and the sensitivity characteristics of various gases were examined at a sensor voltage of 1.5 V and a load resistance of 5.6 Ω (the temperature of the gas detecting element is equivalent to 330 ° C). The result was as shown in FIG. In other words, it can be seen that this gas detection element can detect ammonia (NH 3 ) with higher sensitivity than ethanol. In addition, hydrocarbons such as hydrogen (H 2 ) and ethylene (C 2 H 4 ) which is considered to be generated by a dehydration reaction of ethanol (for example, isobutane (i-C 4
It can be seen that high gas selectivity is also exhibited for H 10 )). In other words, it exhibits high stability against ethylene gas, which is thought to occur when alcohol is decomposed and removed,
It can be seen that alcohol is less likely to be erroneously detected.

【0013】〔比較例1〕感応層に対する酸化ランタン
の添加量を種々に変更して、種々のガスに対する感度特
性を調べたところ、表1のようになった。但しここで
は、熱線型半導体式ガス検知素子Rsは、触媒層を形成
する前の感応層に標記のランタンと0.05atm%の
金を添加してあるものである。
Comparative Example 1 Sensitivity characteristics for various gases were examined by changing the amount of lanthanum oxide added to the sensitive layer, and the results are as shown in Table 1. However, in this case, the hot-wire semiconductor gas detection element Rs is obtained by adding the lanthanum and 0.05 atm% of gold to the sensitive layer before forming the catalyst layer.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】この結果、感応層に対するランタン添加量
は、2mol%から7.5mol%が好ましいことが分
かった。
As a result, it was found that the amount of lanthanum added to the sensitive layer was preferably from 2 mol% to 7.5 mol%.

【0016】〔比較例2〕比較例1と同様にして金添加
量を種々に変更して感度特性を調べたところ表2のよう
になった。ここでも、熱線型半導体式ガス検知素子Rs
は、触媒層を形成する前のものに標記の金と4mol%
のランタンを添加してあるものである。
Comparative Example 2 The sensitivity characteristics were examined in the same manner as in Comparative Example 1 with various amounts of gold added, and the results are shown in Table 2. Here, too, the hot-wire semiconductor gas sensing element Rs
Is the same as the one before forming the catalyst layer and 4 mol%
Lanthanum is added.

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】この結果、感応層に対する金添加量は、
0.002atm%〜0.2atm%が好ましいことが
分かった。
As a result, the amount of gold added to the sensitive layer is
It was found that 0.002 atm% to 0.2 atm% is preferable.

【0019】〔実施例2〕先のガス検知素子のガス応答
性を調べたところ、図4実線に示すようになった。尚、
比較のために触媒層を本発明に用いた酸化チタン(チタ
ニア)に替えて、γ−アルミナ(キシダ化学(株)製)
を用いたもの、及び、ハイシリカゼオライト(フェリエ
ライト(触媒化成工業(株)製))を用いたものを上述
と同様に作成して比較した。つまり、本発明によれば、
極めて速いガス応答性を示し、ハイシリカゼオライトを
用いた場合よりも速やかにアンモニアガスを検知するこ
とができることが分かる。これは、ハイシリカゼオライ
トが、塩基性ガスに対して比較的強い吸着性を有するの
に対して、酸化チタンはその吸着性が比較的弱いため
に、ハイシリカゼオライトを用いた場合にはアンモニア
ガスに対する検知遅れが生じるのに対して、酸化チタン
では、速やかに検知が行えるのである。
Example 2 The gas responsiveness of the above gas detection element was examined, and the result was as shown by the solid line in FIG. still,
For comparison, γ-alumina (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) was used instead of the titanium oxide (titania) used in the present invention for the catalyst layer.
And those using high silica zeolite (Ferrierite (manufactured by Catalysis Chemical Industry Co., Ltd.)) were prepared and compared in the same manner as described above. That is, according to the present invention,
It shows that gas response is extremely fast, and ammonia gas can be detected more quickly than when high silica zeolite is used. This is because high silica zeolite has a relatively strong adsorptivity for basic gas, whereas titanium oxide has a relatively weak adsorptivity. In contrast to the above, a detection delay occurs for titanium oxide, whereas titanium oxide can perform detection quickly.

【0020】〔実施例3〕さらに、上述のガス検知素子
に対して、亜硫酸ガスに晒して被毒させたときのガス応
答性を調べた。尚実施例2における比較品についても同
様に調べた。その結果図4破線に示すようになった。つ
まり、本発明によれば、亜硫酸ガスの被毒によってもガ
ス応答性はあまり変化せず、被毒により応答性の低下す
るγ−アルミナに比べて、安定した検知が可能であるこ
とが分かる。これは、γ−アルミナが、SOxを吸着し
やすいのに対して、酸化チタンはその吸着性が弱いため
であると考えられる。つまり、γ−アルミナでは、この
SOxガス吸着により表面に酸性のサイトを生成しやす
いのに対し、酸化チタンでは酸性のサイトが生成しにく
く、その酸性のサイトがアンモニアを吸着しやすくなっ
て応答性が低下しやすくなるという状況が生じにくいの
である。
Example 3 Further, the gas responsiveness when the above-described gas detecting element was poisoned by exposure to sulfurous acid gas was examined. Incidentally, the comparative product in Example 2 was similarly examined. As a result, the result was as shown by the broken line in FIG. That is, according to the present invention, it can be seen that the gas responsiveness does not change much even by the poisoning of sulfurous acid gas, and stable detection is possible as compared with γ-alumina, whose responsiveness is reduced by the poisoning. This is considered to be because γ-alumina easily adsorbs SOx, whereas titanium oxide has weak adsorbability. In other words, while γ-alumina easily generates acidic sites on the surface due to this SOx gas adsorption, titanium oxide does not easily generate acidic sites, and the acidic sites easily adsorb ammonia, resulting in responsiveness. Is less likely to occur.

【0021】実施例2,3より、ガス応答性が高くかつ
安定性の高いガス検知素子が得られていることが分か
る。
From Examples 2 and 3, it can be seen that a gas detecting element having high gas responsiveness and high stability was obtained.

【0022】〔実施例4〕実施例1にて用いたガス検知
素子を種々の湿度条件で用い、センサ出力のアンモニア
ガス濃度依存性を調べたところ図5に示すようになっ
た。−30℃、100%RH(絶対湿度0.38g/m
3 )から40℃、55%RH(絶対湿度28.1g/m
3 )までの広い湿度変化に対しても安定した出力を示す
ことが分かり、一年に亘る長期の湿度変化に対しても安
定して用いることが出来ることが分かる。
[Embodiment 4] The dependence of the sensor output on the ammonia gas concentration was examined using the gas detecting element used in Embodiment 1 under various humidity conditions, and the result was as shown in FIG. -30 ° C, 100% RH (absolute humidity 0.38g / m
3 ) to 40 ° C., 55% RH (28.1 g / m absolute humidity)
It can be seen that a stable output is exhibited even for a wide range of humidity changes up to 3 ), and that it can be used stably even for a long-term humidity change over one year.

【0023】〔実施例5〕上述の長期安定性を検証する
ために実際に屋外にてこのガス検知素子を用いたとこ
ろ、出力安定性は図6(a)に示すようになった。ここ
で、環境の変化は図6(b)のようになっている。つま
り、アンモニアの濃度によらず、実際上安定した出力が
得られており、信頼性の高いガス検知が行えることがわ
かる。 〔別実施形態〕尚、本発明において貴金属線は白金線コ
イルに限らず白金とパラジウムの合金等、他の貴金属類
を採用してもかまわない。また、前記触媒層や感応層の
形成方法についても、他の種々の方法によっておこなう
ことができる。例えば、触媒層をCVDにより形成した
り、感応層を構成する金属酸化物を得るのに、後からラ
ンタン塩、金塩の水溶液を含浸させるのに替えて共沈法
によっても良い。
[Embodiment 5] In order to verify the above-mentioned long-term stability, when this gas detection element was actually used outdoors, the output stability was as shown in FIG. 6 (a). Here, the change in the environment is as shown in FIG. In other words, it can be seen that a stable output is actually obtained irrespective of the concentration of ammonia, and highly reliable gas detection can be performed. [Other Embodiments] In the present invention, the noble metal wire is not limited to the platinum wire coil, and other noble metals such as an alloy of platinum and palladium may be used. In addition, the catalyst layer and the sensitive layer can be formed by various other methods. For example, in order to form a catalyst layer by CVD or obtain a metal oxide constituting the sensitive layer, a coprecipitation method may be used instead of impregnating an aqueous solution of a lanthanum salt or a gold salt later.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】水素ガス検知素子の一部断面斜視図FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a hydrogen gas detecting element.

【図2】ガス検知装置の回路説明図FIG. 2 is a circuit diagram of a gas detection device.

【図3】本発明のガス検知素子の感度曲線を示すグラフFIG. 3 is a graph showing a sensitivity curve of the gas detection element of the present invention.

【図4】ガス検知素子のガス応答性を示すグラフFIG. 4 is a graph showing gas responsiveness of a gas detection element.

【図5】本発明のガス検知素子の出力の湿度安定性を示
すグラフ
FIG. 5 is a graph showing the humidity stability of the output of the gas detection element of the present invention.

【図6】本発明のガス検知素子の長期安定性を示すグラ
FIG. 6 is a graph showing long-term stability of the gas detection element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 貴金属線 2 感応層 3 シリカ薄膜 1 Noble metal wire 2 Sensitive layer 3 Silica thin film

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化スズ半導体を主成分とするアンモニ
アガス感応層を設けるとともに、その感応層を覆って触
媒層を設けたアンモニアガス検知素子であって、 前記感応層を、酸化スズ半導体に酸化ランタンを2mo
l%〜7.5mol%及び金を0.002atm%〜
0.2atm%添加してある酸化スズ半導体から形成し
てあるとともに、 前記触媒層を、酸化チタンを主成分とするアルコール除
去触媒から形成してあるアンモニアガス検知素子。
1. An ammonia gas sensing element comprising an ammonia gas sensitive layer containing a tin oxide semiconductor as a main component and a catalyst layer covering the sensitive layer, wherein the sensitive layer is oxidized to a tin oxide semiconductor. 2 mo lantern
1% ~ 7.5mol% and gold 0.002atm% ~
An ammonia gas detection element formed of a tin oxide semiconductor added at 0.2 atm% and wherein the catalyst layer is formed of an alcohol removal catalyst containing titanium oxide as a main component.
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