JPS62847A - アルコール選択用検知素子 - Google Patents

アルコール選択用検知素子

Info

Publication number
JPS62847A
JPS62847A JP61023673A JP2367386A JPS62847A JP S62847 A JPS62847 A JP S62847A JP 61023673 A JP61023673 A JP 61023673A JP 2367386 A JP2367386 A JP 2367386A JP S62847 A JPS62847 A JP S62847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
alcohol
ethanol
mgo
sensitivity
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
Application number
JP61023673A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0562697B2 (ja
Inventor
Kiyoshi Fukui
清 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINKOSUMOSU DENKI KK
New Cosmos Electric Co Ltd
Original Assignee
SHINKOSUMOSU DENKI KK
New Cosmos Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINKOSUMOSU DENKI KK, New Cosmos Electric Co Ltd filed Critical SHINKOSUMOSU DENKI KK
Publication of JPS62847A publication Critical patent/JPS62847A/ja
Publication of JPH0562697B2 publication Critical patent/JPH0562697B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12Investigating 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/20Oxygen containing
    • Y10T436/203332Hydroxyl containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/20Oxygen containing
    • Y10T436/203332Hydroxyl containing
    • Y10T436/204165Ethanol

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アルコールガスを選択して高感度に検知す
るアルコール選択性ガス検知素子に関するものである。
〔従来の技術〕
最近、生物の臭覚器官を模倣したにおいセンサの開発か
ら始まり、各種ガスに対する選択性を有する複数個のガ
スセンサを複合することにより、より信頼性の高い雰囲
気検知をする試みがなされている。このような複合セン
サの開発にあたっては、その基礎に、選択性の高い安定
なガスセンサの開発が不可欠である。例えば、一般家庭
での室内空気の管理という観点からすれば、都市ガス(
例えば天然ガス)の漏洩によろCH,や、燃焼排ガスか
らくるGo、H,、No、、料理や酒のかんから発生す
るアルコール等、揮々のガスが室内空気中に存在する可
能性があるが、室内空気の汚染の状態をrtJばかりで
なく「質」も管理していくことは安全で快適な生活をす
る上で必要であり、このような雰囲気の汚染の「量」と
「質」の両面からの管理は今後重要になってくると思わ
れる。
この発明のアルコール選択性検知素子は、上記のような
展望に立って開発されたが、この種のセンサは、従来、
いくつか開発されている。
例えば、特開昭57−118151号公報に示されろよ
うに酸化マグネシウム(MgO)および酸化クロム(c
rxos)またはこれらの複合酸化物M gCrxOa
に酸化珪素Sin、および/または酸化チタンTie、
を添加したものが知られているが、実用化されいない。
その理由として考えられろことは、このセンサが3種の
原料粗粉から出発した3成分系であるから微視的に見て
組成が不均一になり易いことと、仮焼および焼成温度の
差により空気中での抵抗値が大幅に変化すること等があ
げられろ。またセンサ応答特性として、アルコールガス
の接触後、その履歴をなくすために1日程度待たねばな
らないことがあげられろ。
〔発明が解決しようとする問題点〕
都市ガス、特に、COやH2を多量に含む都市ガスの漏
洩によるガス爆発やCo中毒あるいは燃焼器共からの排
ガス中に含まれろCOによる中毒等の事故に対する一つ
の対策としてガスセンサを使用した各種の機器が開発さ
れている。この場合、ガスセンサの有すべき性能として
雑ガスとしてのエタノールに対する低感度化は誤報ある
いは誤動作をなくすうえで重要であった。これまで、ガ
スセンサ単体として、エタノール低感度化は必ずしも満
足がいぐまでに至っていない。
このようなエタノール対策の他の方法として、エタノー
ル選択性のないセンサとエタノール選択性のあるセンサ
を複合化して、エタノール感度を補償する方法がある。
また他の実用化の対象として、呼気中のアルコール成分
を選択的かつ迅速に検知・定量できれば、飲酒運転防止
の簡易な方法が実現しうろ。
この発明は、このような方法に供与しうろエタノール選
択性のあろセンサを供与することを目的とするものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかるアルコール選択性ガス検知素子は酸化
スズ(S no 、)に塩基性触媒としてのアルカリ土
類金属の少なくとも一つを含む金属の酸化物を担持させ
、酸化スズの表面を塩基的に改質させたものである。
〔作用〕
この発明においては、アルカリ土類金属の少なくとも一
つを含む金属の酸化物、例えば酸化マグネシウム(Mg
O)や酸化カルシウム(Cab)がアルコールガスを酸
化スズ(S no 、)半導体に選択的に作用せしめろ
ものである。
〔実施例〕
まず、酸化スズSnO□を主体とした熱線型半導体式ガ
ス検知素子に、アルカリ土類金属の中で代表的な塩基性
触媒の一つを与えろMgを選び、その硝酸塩Mg(No
s)zの0.48電01/lの水溶液を含浸してから、
空気中で乾燥した後、さらに、空気中で600℃で30
分間焼成することによって、アルコール選択性を付与せ
しめろ。この時、Mgoの担持量は約1.6重量パーセ
ント(w t%)となる。出発物質として、Mgの他の
塩、例えばMgC1!やMg (CHsCOO) tを
用いてもよい。
またJの代わりに他のアルカリ土類金属Be。
Ca、SrそしてBaの酸化物を同様の手続きを経て担
持させることもできろ。
このようにして得られたアルコール検知素子を第1図に
示すような周知のブリッジ回路の一辺に組み込むことに
より、アルコールガスを選択的に検知する検知装置が得
られろ。また検知素子のガス感度は、通常、空気中のブ
リッジ平衡電位とある濃度の対象ガス雰囲気中のブリッ
ジ平衡電位との差を測定することにより得られろ。
第2図は、アルカリ土類金属ML Ca、Sr、および
Baの酸化物を、それぞれ酸化スズに対して3m01%
担持させた場合のエタノール選択性(図中では感度比(
水素800 ppm/エタノール800 ppm)で表
している)を評価したものである。それらの感度比は、
酸化スズだけの場合が1.30で、JO。
Cao 、 S rO、B ao担持した場合では、そ
れぞれ0.13,0,14,0.41および0.78で
ある。すなわち、アルカリ金属の中でJとC&が最も優
れたエタノール選択性を与えていることがわかる。なお
、Beの場合、311IO1%担持で、上記の感度比は
0.65であり、Mg、Caと比ベエタノール選択性は
やや劣る。
特に優れた特性を示すMgOやCaOに注目し、アルコ
ール選択性に対するそれらの担持景依存性を調査した結
果を第3図に示す。第3図に示すごとく、アルカリ土類
金属を担持しない場合の上記感度比は1.3で選択性は
全くない。また0、5mol%のMgOやCaOの担持
では、その感度比は前者がO,St&者が0.45とな
りエタノール選択性は大幅に向上し、さらに担持量を増
加させろと、その選択性は一暦改善されろことがわかる
。MgO(4mo1%)とCa0(,4a+o1%)に
ツいて;エタノール選択性を素子温度との関係で見たの
がそれぞれ第4図と第5図である。特に注目すべきこと
はMgOの場合、エタノール感度が素子温度の増加と共
に単調増加し、それと対照的に、CtOの場合は単調減
少することである。
次に、JOとCaOをそれぞれ等% ル(2no1%)
担持させた第6図の場合では素子温度に対して、下に少
し凸の感度曲線が得られ、エタノール選択性は素子温度
の広い範囲にわたって得られている。このようにして、
C&0とMgOを等モル担持させることによりエタノー
ル感度の素子温度依存を少なくすることもできる。
なお、上記実施例におけろMgoやChOは塩基性の強
い酸化物であるため、大気中の水分やCO2を吸着し易
く、それによってMgの炭酸塩を形成し触媒能が劣化す
る。これを避けるには吸着水を除去してMgやC1の炭
酸塩を十分に分解できる温度である約300℃以上に設
定する必要がある。
第7図の(、&)、 (b)はそれぞれMgOおよびC
aO担持の場合で、エタノール選択性を感度のガス濃度
依存性として示したものである。素子温度;よ前者が5
00℃で後者が450℃である。第7図が示すように、
エタノールに対して高感度であると共に、他のガス(H
*、 COCH4y C2H4,is。
−C4H,。)との分離もよい。
第8図(a)、 (b)はエタノール4こ対する時間応
答曲線を示す。第8図(a)の低濃度(3ppm)と第
8図(b)の高濃度(100ppm)のどちらの場合に
対しても100%応答は約20秒程度と速い。
また回(夏も同程度に速いことがわかる。この場合、素
子温度は450℃である。
以上のように、MgOやCaOの場合エタノール選択性
は、それらによる酸化スズ表面の塩基的改質やそれらの
エタノールに対する特異的な酸化的脱水素触媒能によっ
て得られている。したがって、酸化スズと回頭のi型半
導体である酸化亜鉛(ZnO)や酸化鉄(Fe!os)
にも応用できろ。
また上記実施例のような焼結型ばかりでなく薄膜型のガ
スセンサについても実現可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明は、酸化スズ(S no 
z)半導体にアルカリ土類金属の少なくとも一つを含む
金属の酸化物を担持させたので、これまで、可燃性ガス
検知素子の半導体材料として最も広く使用され、かつ信
頼惇の高い酸化スズ(Snow)を主体としたガス検知
素子に、アルコール選択性を付与することができ、これ
により製造が簡単で゛量産が可能であり、かつ信頼性の
高いアルコール検知素子をより安価に供給することがで
きろ利゛点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のアルコール選択性ガスセンサを用い
たガス検知回路を示す図、第2図はアルカリ土類金属の
酸化物であるMgO,CaO,SrO。 BaOをそれぞれ担持した場合の実施例のエタノール選
択性を評価した図、第3図はMgOとCaOを用いた実
施例の感度に対する担持量依存性を示す図、第4図、第
5図はMgO,CλOを用いた実施例の感度と素子温度
との関係図、第6図は同じ(MgOとCaOをそれぞれ
等モル担持させた実施例の場合の感度と素子温度との関
係図、第7図(a)。 (b)は同じ(MgoおよびCaOを担持させた実施例
の場合の感度とガス濃度との関係図、第8図(a)。 (b)は低濃度と高濃度のエタノールに対する時間応答
曲線である。 図中、R1はガスセンサ、R,、R,、R2は抵抗器、
E 1.を電源、■はブリッジ電圧である。 第4図 MgO(4mol”1) →禾!−石、&(’C) 第5図 CaO(4mol”/a) →棄子猛&  (’C) 第6図 CaOとMg0(+1!2mof”/、)300   
     400        500      
  、 600→景子z度(”C) 第7図(a) MgO(4mol @/、) −がスJ11(ppm) 第7図(b) Ca O(4mo I ”Is ) →がス逼度(ppm)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化スズ半導体素子にアルカリ土類金属(Be、
    Mg、Ca、Sr、Ba)の少なくとも一つを含む金属
    の酸化物を担持させたことを特徴とするアルコール選択
    性検知素子。
  2. (2)アルカリ土類金属(Be、Mg、Ca、Sr、B
    a)の少なくとも一つを含む金属の酸化物の添加量は、
    酸化スズに対し0.5mol%以上であることを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項記載のアルコール選択性
    検知素子。
JP61023673A 1985-02-12 1986-02-07 アルコール選択用検知素子 Granted JPS62847A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2354185 1985-02-12
JP60-23541 1985-02-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62847A true JPS62847A (ja) 1987-01-06
JPH0562697B2 JPH0562697B2 (ja) 1993-09-09

Family

ID=12113324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61023673A Granted JPS62847A (ja) 1985-02-12 1986-02-07 アルコール選択用検知素子

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4849180A (ja)
EP (1) EP0197629B1 (ja)
JP (1) JPS62847A (ja)
CA (1) CA1236162A (ja)
DE (1) DE3671529D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007315519A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Honda Motor Co Ltd パワーユニット

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2632537B2 (ja) * 1988-03-15 1997-07-23 フィガロ技研株式会社 ガスセンサ
US5047214A (en) * 1989-03-08 1991-09-10 New Cosmos Electric Co., Ltd. Smell sensing element and smell sensing device
EP0750191B1 (de) * 1989-10-17 2003-09-24 paragon AG Gas-Sensor-Anordnung
CA2011297A1 (en) * 1990-03-01 1991-09-01 Anton G. Meiering Ethanol sensor for computerized fermentation control
GB9017209D0 (en) * 1990-08-06 1990-09-19 Capteur Sensors & Analysers Transducer elements
JP2702279B2 (ja) * 1990-11-30 1998-01-21 新コスモス電機株式会社 ガス検知素子
RU2119695C1 (ru) * 1994-09-30 1998-09-27 Научный и инженерно-технологический центр биотехнических систем "СОНАР" Национальной Академии наук Украины Полупроводниковый материал для адсорбционных сенсоров низкомолекулярных органических соединений и способ его изготовления
JP3480823B2 (ja) * 1999-11-02 2003-12-22 フィガロ技研株式会社 ガスセンサ及びその製造方法
DE10008969C2 (de) * 2000-02-25 2002-10-17 Siemens Ag Alkoholsensor und Betriebsverfahren
US6620108B2 (en) 2001-12-26 2003-09-16 Landon Duval Apparatus and method for determining machine operator status
US20060016278A1 (en) * 2004-07-26 2006-01-26 Landon Duval Steering wheel vapor collection and sensing system using suction
US7377186B2 (en) * 2004-07-26 2008-05-27 Transbiotec, Inc. Engagement of a sensor system with a vehicle operating device
US20060033628A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Landon Duval Steering wheel vapor collection and sensing system using a chemical element
US7173536B2 (en) * 2004-08-28 2007-02-06 Landon Duval Substance detection and alarm using a spectrometer built into a steering wheel assembly
CN101329294B (zh) * 2007-06-22 2012-05-23 郑州炜盛电子科技有限公司 一种抗干扰性强的气体传感器
CN101329293B (zh) * 2007-06-22 2012-05-23 郑州炜盛电子科技有限公司 一种用于酒精蒸汽和呼气酒精检测的半导体气体传感器
DE102009054435A1 (de) * 2009-11-25 2011-05-26 Kechter, Andreas, Dipl.-Ing. Heizbarer Gassensor und Verfahren zu dessen Herstellung
CN110455979B (zh) * 2019-07-16 2021-06-08 北京联合大学 一种监测空气中微量乙醇的高选择敏感材料

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5396894A (en) * 1977-02-03 1978-08-24 Nitto Electric Ind Co Manufacture of gas sensor element

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257155A (ja) * 1969-02-06 1971-12-15
US3865550A (en) * 1970-08-26 1975-02-11 Nat Res Dev Semi-conducting gas sensitive devices
US3953173A (en) * 1972-07-08 1976-04-27 Hitachi, Ltd. Gas-sensor element and method for detecting oxidizable gas
JPS5317440B2 (ja) * 1973-10-19 1978-06-08
DE2442593B2 (de) * 1974-09-05 1979-11-15 Draegerwerk Ag, 2400 Luebeck Fühler zur Feststellung und/oder Messung von Alkohol und ein Herstellverfahren dazu
US4015230A (en) * 1975-02-03 1977-03-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Humidity sensitive ceramic resistor
US4242303A (en) * 1978-05-02 1980-12-30 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Gas detecting element
JPS57118151A (en) * 1981-01-14 1982-07-22 Matsushita Electric Works Ltd Element for alcohol detection
JPS58168949A (ja) * 1982-03-30 1983-10-05 Mitsubishi Electric Corp 感ガス素子
JPS58189546A (ja) * 1982-04-28 1983-11-05 Matsushita Electric Works Ltd アルコ−ルガス検知素子の製法
US4453151A (en) * 1982-06-07 1984-06-05 Leary David J Semiconductor gas sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5396894A (en) * 1977-02-03 1978-08-24 Nitto Electric Ind Co Manufacture of gas sensor element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007315519A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Honda Motor Co Ltd パワーユニット

Also Published As

Publication number Publication date
US4849180A (en) 1989-07-18
JPH0562697B2 (ja) 1993-09-09
CA1236162A (en) 1988-05-03
EP0197629A2 (en) 1986-10-15
EP0197629A3 (en) 1986-11-20
EP0197629B1 (en) 1990-05-23
DE3671529D1 (de) 1990-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62847A (ja) アルコール選択用検知素子
EP0115182B1 (en) Gas sensor
CA1208424A (en) Gas sensor
JPH06504368A (ja) 一酸化炭素を検出するためのセンサー
JPH0443233B2 (ja)
JPS5822947A (ja) SnO↓2系ガスセンサ−
JPS6165151A (ja) ガス検知素子
JPS6157571B2 (ja)
JPS58200152A (ja) ガス検知素子
JPH0418259B2 (ja)
JPS58200153A (ja) ガス検知素子
JPS61178653A (ja) ガス検知素子用フイルタの製法
JPS623375B2 (ja)
JPS6222420B2 (ja)
JPH0465662A (ja) 自動車の外気導入制御方法とそのガスセンサ
JPH06265505A (ja) 窒素酸化物ガス検知素子
JPH0567177B2 (ja)
JPS6011489Y2 (ja) 感ガス素子
JPH11344458A (ja) 水素ガス検知素子及びその製造方法
JPH11132980A (ja) 炭化水素ガス検知素子
JPH06283311A (ja) 温度センサ
JPS608459B2 (ja) ガス検知素子
JPS6156789B2 (ja)
JPH0737704A (ja) 温度センサ
JPS58201054A (ja) ガス検知素子

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees