JPS60100754A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS60100754A JPS60100754A JP20957083A JP20957083A JPS60100754A JP S60100754 A JPS60100754 A JP S60100754A JP 20957083 A JP20957083 A JP 20957083A JP 20957083 A JP20957083 A JP 20957083A JP S60100754 A JPS60100754 A JP S60100754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sno2
- gas sensor
- sensitivity
- pellet
- surface area
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、５ｎ０２の抵抗値の変化を利用したガスセ
ンサの改良に関する。
ンサの改良に関する。
５ｎ０２の抵抗値の変化を用いたガスセンサが実用化さ
れており、添加物を変化させて特性を改善する試みも数
多くなされている。
れており、添加物を変化させて特性を改善する試みも数
多くなされている。
このような努力にもかかわらず、未解決の問題として、
Ｈ２やアルコール類への経時変化が有る。
Ｈ２やアルコール類への経時変化が有る。
即ち、Ｈ２中やアルコール中での抵抗値は経時的に減少
し、これらのガスへの感度が徐々に増大するのである。
し、これらのガスへの感度が徐々に増大するのである。
発明者は、少量のＶ２Ｏ５を５ｎ０２に加えることによ
り、ｔ−ｔ、２やアルコール類への経時変化を防止し得
ることを見出した。しかし、大量のＶ２Ｏ５の添加は、
各種ガスへの感度を失なわせ、同時にガスセンサの抵抗
値を異常に増大させた。発明者は、５ｎ０２の表面積を
変えて検問したところ、Ｖ２Ｏ５の添加効果は５ｎ０２
の表面積当りの添加量で定まることを見出した。
り、ｔ−ｔ、２やアルコール類への経時変化を防止し得
ることを見出した。しかし、大量のＶ２Ｏ５の添加は、
各種ガスへの感度を失なわせ、同時にガスセンサの抵抗
値を異常に増大させた。発明者は、５ｎ０２の表面積を
変えて検問したところ、Ｖ２Ｏ５の添加効果は５ｎ０２
の表面積当りの添加量で定まることを見出した。
こ）発明は、Ｉ■２やエタノール等のアルコールへの経
時変化の防止、および各種ガスへの感度の低下の防止を
目的とし、そのため５ｎ０２にその表面積１ｍ２当り５
ｔｔ９〜５００ ｔｔｆｉのｖ２ ’Ｑ ５ を添加
する。
時変化の防止、および各種ガスへの感度の低下の防止を
目的とし、そのため５ｎ０２にその表面積１ｍ２当り５
ｔｔ９〜５００ ｔｔｆｉのｖ２ ’Ｑ ５ を添加
する。
以下に各実施例を説明する。
５ｎｃｊ？４水溶液をＮＨ３で加水分解し、スズ酸ゾル
とする。このゾルを水洗してＮＨ４Ｃ７’を除き、乾燥
後に空気中で５００〜９００℃に３時間加熱し、５ｎ０
２を得る。加熱温度は、５００，６００゜７００．９０
０℃の４種で、得られる５ｎ０２の比表面積は、それぞ
れ５５’ｍ２／９．８５ｍ２／Ｓ’、１８ｍ２／Ｆ、お
よび４ｍ２１５’であった。
とする。このゾルを水洗してＮＨ４Ｃ７’を除き、乾燥
後に空気中で５００〜９００℃に３時間加熱し、５ｎ０
２を得る。加熱温度は、５００，６００゜７００．９０
０℃の４種で、得られる５ｎ０２の比表面積は、それぞ
れ５５’ｍ２／９．８５ｍ２／Ｓ’、１８ｍ２／Ｆ、お
よび４ｍ２１５’であった。
金属バナジウムを硝酸に溶解させ、先に得た５ｎ０２に
含浸させる。乾燥後に、空気中で８０分間加熱し、加え
たバナジウム成分をＶ２Ｏ５に分解する。加熱温度は、
比表面積５５ｍ２／Ｓ’の５ｎ０２については４５０℃
、他のものについては５５０℃とする。この過程では、
Ｓ ｎ ０２の表面積はほとんど変化しない。また、熱
分解後のバナジウム成分の存在状態は、大部分がＶ２Ｏ
５て、他に微量のＶ２Ｏ４や、バナジウムとＮＯ３イオ
ンと酸素との化合物を含んでいる。しかし、ここでは添
加したバナジウム化合物は全てＶ２Ｏ５で存在するもの
として、添加量を示す。このようにして、各５ｎ０２に
対し、表面積１ｍ２当り、６μノ、２０μ７゜１００μ
９，４００μＰ、１０００μ７のＶ２Ｏ５を添加した試
料を得る。なお比表面積５５ｍ２／Ｆ＋３５ｍ２７ｇの
５ｎ０２については、別に表面積１ｍ２当り３μ７のＶ
２Ｏ５を加えたものを製造した。
含浸させる。乾燥後に、空気中で８０分間加熱し、加え
たバナジウム成分をＶ２Ｏ５に分解する。加熱温度は、
比表面積５５ｍ２／Ｓ’の５ｎ０２については４５０℃
、他のものについては５５０℃とする。この過程では、
Ｓ ｎ ０２の表面積はほとんど変化しない。また、熱
分解後のバナジウム成分の存在状態は、大部分がＶ２Ｏ
５て、他に微量のＶ２Ｏ４や、バナジウムとＮＯ３イオ
ンと酸素との化合物を含んでいる。しかし、ここでは添
加したバナジウム化合物は全てＶ２Ｏ５で存在するもの
として、添加量を示す。このようにして、各５ｎ０２に
対し、表面積１ｍ２当り、６μノ、２０μ７゜１００μ
９，４００μＰ、１０００μ７のＶ２Ｏ５を添加した試
料を得る。なお比表面積５５ｍ２／Ｆ＋３５ｍ２７ｇの
５ｎ０２については、別に表面積１ｍ２当り３μ７のＶ
２Ｏ５を加えたものを製造した。
Ｖ２Ｏ５添加後の５ｎ０２に、５ｎ０２１ ｇ当り ５
ｍｇのパラジウム黒を加え、粉砕して混合する。
ｍｇのパラジウム黒を加え、粉砕して混合する。
パラジウム黒は、ガスへの感度と応答性の改善のために
加えるもので、その作用はＶ２Ｏ５とは無関係である。
加えるもので、その作用はＶ２Ｏ５とは無関係である。
Ｖ２Ｏ５とパラジウム黒とを添加した５ｎ０２を、プレ
ス成型し、一対の貴金属電極（２１、（４１を埋設した
円筒状の５ｎ０２ペレツト（６）とする。パインクーと
して、５ｉ０２換算で５ｎ０２１００ｆｌ当り ６７の
シリカゾルをペレット（６）に含浸させ、ペレットを空
気中で２０分間加熱し、ペレット（６）を焼結する。焼
結温度は、比表面積５’５ｍ２．Ｑ’の５ｎ０２につい
ては４５０℃、他のものについては５５００Ｃとする。
ス成型し、一対の貴金属電極（２１、（４１を埋設した
円筒状の５ｎ０２ペレツト（６）とする。パインクーと
して、５ｉ０２換算で５ｎ０２１００ｆｌ当り ６７の
シリカゾルをペレット（６）に含浸させ、ペレットを空
気中で２０分間加熱し、ペレット（６）を焼結する。焼
結温度は、比表面積５’５ｍ２．Ｑ’の５ｎ０２につい
ては４５０℃、他のものについては５５００Ｃとする。
なお、パラジウム黒添加後の粉砕や、ペレット（６）へ
のプレス成型、あるいはシリカゾル添加後の焼結では、
５ｎ０２の比表面積はほとんど変らない。またシリカゾ
ルは、ペレット（６）に強度を与えるためのバインダー
で、用いなくても良い。
のプレス成型、あるいはシリカゾル添加後の焼結では、
５ｎ０２の比表面積はほとんど変らない。またシリカゾ
ルは、ペレット（６）に強度を与えるためのバインダー
で、用いなくても良い。
ペレット（６）をヒータ（８）で囲い、これらを台座（
１（１１に設けたリードピンに接続して、ガスセンサＱ
２）とする。
１（１１に設けたリードピンに接続して、ガスセンサＱ
２）とする。
ガスセンサ（２）を５個ずつ用い、２５℃で相対湿度６
５％の雰囲気で測定を行う。ガスセンサα２の加熱温度
は３５０°Ｃとし、各ガスの濃度は２０００ｐｐｍとす
る。なおガスセンサ（２）の加熱温度を変化させても、
Ｖ２Ｏ５の効果は変らない。またガスセフ−＋Ｊ−（１
２１の経時変化は、３５０℃に１２０’ＥＩ間ヒ１．−
タ（８）で加熱した際の変化により示す。
５％の雰囲気で測定を行う。ガスセンサα２の加熱温度
は３５０°Ｃとし、各ガスの濃度は２０００ｐｐｍとす
る。なおガスセンサ（２）の加熱温度を変化させても、
Ｖ２Ｏ５の効果は変らない。またガスセフ−＋Ｊ−（１
２１の経時変化は、３５０℃に１２０’ＥＩ間ヒ１．−
タ（８）で加熱した際の変化により示す。
第２図に、比表面積８５ｍ２／！の５ｎ０２に、２０μ
７／ｍ２のＶ２Ｏ５を添加したガスセンサα２の、経時
特性を示す。第３図に、Ｖ２Ｏ５を添加しなかった他は
、同様のガスセンサα力の経時特性を示す。少量のＶ２
Ｏ５の添加により、Ｈ２やエタノールへの経時変化か抑
；ｆｆ＋」されること、この程度の添加量ではガスへの
感度や抵抗値（Ｒｓ ）は変化しないこと、がわかる。
７／ｍ２のＶ２Ｏ５を添加したガスセンサα２の、経時
特性を示す。第３図に、Ｖ２Ｏ５を添加しなかった他は
、同様のガスセンサα力の経時特性を示す。少量のＶ２
Ｏ５の添加により、Ｈ２やエタノールへの経時変化か抑
；ｆｆ＋」されること、この程度の添加量ではガスへの
感度や抵抗値（Ｒｓ ）は変化しないこと、がわかる。
第４図に、１２０日間の加熱によるＨ２への電気伝導度
の変化を示す。縦軸は、１２０日後の電−ルへの経時変
化への効果は、第４図の結果に類似したので、説明を省
略する。
の変化を示す。縦軸は、１２０日後の電−ルへの経時変
化への効果は、第４図の結果に類似したので、説明を省
略する。
経時変化は、６μ９／ｍ２以上のＶ２Ｏ５の添加で著し
く防止され、１００μ７／ｍ２以上の添加で飽和する。
く防止され、１００μ７／ｍ２以上の添加で飽和する。
そしてＶ２Ｏ５の効果は、５ｎＣ）ｚ Ｉｓ’当りの添
加量よりも、５ｎ０２の表面積当りの添加量で定まる。
加量よりも、５ｎ０２の表面積当りの添加量で定まる。
例えば、Ｖ２Ｏ５を６μ７／ｍ２添加したものでは、比
表面積を５５ｍ２／’ｉから４ｍ２／！９に変化させて
も、同程度に経時Ｋ（ヒが防止される。
表面積を５５ｍ２／’ｉから４ｍ２／！９に変化させて
も、同程度に経時Ｋ（ヒが防止される。
この場合５ｎ０２の重量当りの添加量では、１４倍変ｆ
ヒしているのである。
ヒしているのである。
第５図に、Ｖ２Ｏ６の添加量とインブタンガスへの感度
（Ｒａ１ｒ／Ｒｇａｓ ）の関係を示す。Ｖ２Ｏ５を１
００μｇＡη２加えると感度はやや低下し、４００μ７
／ｍ２ではかなり低下し、１０００μｇ／ｍ２では感度
はほとんど失なわれてしまう。次に、第６図に、イソブ
タンガス中でのガスセンサ（１２１の抵抗値を示す。１
００μｆｊ／＋η２以」二のＶ２Ｏ５の添加て高抵抗化
か始まり、１０００μ２／ｍ２の添加で著しく高抵抗化
する。なおＶ２Ｏ５の大量添加による感度の低下と高抵
抗化とは、インブタン以外のガスにも共通して生じた。
（Ｒａ１ｒ／Ｒｇａｓ ）の関係を示す。Ｖ２Ｏ５を１
００μｇＡη２加えると感度はやや低下し、４００μ７
／ｍ２ではかなり低下し、１０００μｇ／ｍ２では感度
はほとんど失なわれてしまう。次に、第６図に、イソブ
タンガス中でのガスセンサ（１２１の抵抗値を示す。１
００μｆｊ／＋η２以」二のＶ２Ｏ５の添加て高抵抗化
か始まり、１０００μ２／ｍ２の添加で著しく高抵抗化
する。なおＶ２Ｏ５の大量添加による感度の低下と高抵
抗化とは、インブタン以外のガスにも共通して生じた。
Ｖ２Ｏ５の大量添加の影響も、５ｎ０２の重量当りの添
加量ではなく、５ｎ０２の表面積当りの添加量により定
まる。
加量ではなく、５ｎ０２の表面積当りの添加量により定
まる。
ここでＶ２Ｏ５の効果について、他の知見を説明する。
経時変化の抑制は、ＳｎｕｇとＶ２Ｏ５の組み合せのみ
で生じ、ＺｎＯやＩｎ２Ｏ３とＶ２Ｏ５との組み合せ、
あるいは５ｎ０２とＮ Ｌ＋ ’２０５やＴａ２０５゜
５ｂ２０３との組み合せでは生じなかった。次に、５ｎ
０２のＨ２やエタノールへの経時変化は原因が不明な現
象で有り、Ｖ２Ｏ５の５１１０２への作用も不明である
。しかし、５ｎ０２の表面積当りの添加量により効果が
定まることは、Ｖ２Ｏ５の作用か５ｎｏ２の表面に関係
したもので、５ｎ０２ 粒子の内部には関係が無いこと
を、示唆する。
で生じ、ＺｎＯやＩｎ２Ｏ３とＶ２Ｏ５との組み合せ、
あるいは５ｎ０２とＮ Ｌ＋ ’２０５やＴａ２０５゜
５ｂ２０３との組み合せでは生じなかった。次に、５ｎ
０２のＨ２やエタノールへの経時変化は原因が不明な現
象で有り、Ｖ２Ｏ５の５１１０２への作用も不明である
。しかし、５ｎ０２の表面積当りの添加量により効果が
定まることは、Ｖ２Ｏ５の作用か５ｎｏ２の表面に関係
したもので、５ｎ０２ 粒子の内部には関係が無いこと
を、示唆する。
以上に説明したように、この発明では、５ｎ０２を用い
たガスセンサの経時変化とガスへの感度の低、下とを、
防止する。
たガスセンサの経時変化とガスへの感度の低、下とを、
防止する。
第１図は実施例のガスセンサの断面図で、第２図はその
特性図、第３図は従来例のガスセンサの特性図である。 第４図〜第６図は、実施例のガスセンサの特性図である
。 ［２１、ｆ４１・・・電極、 （６）・・・Ｓ ｎ ０
２ペレ゛刈・、（８）・・＋：−タ、（ｌｚ・・ガスセ
ンサ。 特許出願人 フィガロ技切株式会社 代表者 千 葉 瑛
特性図、第３図は従来例のガスセンサの特性図である。 第４図〜第６図は、実施例のガスセンサの特性図である
。 ［２１、ｆ４１・・・電極、 （６）・・・Ｓ ｎ ０
２ペレ゛刈・、（８）・・＋：−タ、（ｌｚ・・ガスセ
ンサ。 特許出願人 フィガロ技切株式会社 代表者 千 葉 瑛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１Ｓ ｎ ０２の抵抗値の変化を利用したガスセン
サにおいて、 Ｓ ｎ Ｏ２には、その表面積１ｍ２当り、５μ７〜５
００μ７のＶ２Ｏ５を添加したことを特徴とするガスセ
ンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20957083A JPS60100754A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20957083A JPS60100754A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100754A true JPS60100754A (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=16575015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20957083A Pending JPS60100754A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0206236A2 (en) * | 1985-06-24 | 1986-12-30 | Figaro Engineering Inc. | Gas sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736812A (ja) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Kanshitsusoshi |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP20957083A patent/JPS60100754A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5736812A (ja) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Tokyo Shibaura Electric Co | Kanshitsusoshi |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0206236A2 (en) * | 1985-06-24 | 1986-12-30 | Figaro Engineering Inc. | Gas sensor |
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