WO2022202523A1

WO2022202523A1 - ガスセンサ

Info

Publication number: WO2022202523A1
Application number: PCT/JP2022/011857
Authority: WO
Inventors: 千晶紫藤; 厚夫中尾
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-09-29
Also published as: CN117043590A; JPWO2022202523A1

Abstract

高感度かつ高速に応答するガスセンサを提供する。ガスセンサ１は、感応部２０と、感応部２０を介して配置される複数の電極２１と、を備える。感応部２０は、イオン液体を含み、ガス分子Ｇが吸着することにより電気的抵抗が変化するように構成されている。イオン液体は、疎水性アニオンを含むことが好ましい。疎水性アニオンは、有機フッ素化合物を含むことが好ましい。前記有機フッ素化合物はトリフルオロメチル基を有することが好ましい。

Description

ガスセンサ

　本開示は、ガスセンサに関する。より詳細には、感応部と、前記感応部を介して配置される複数の電極と、を備えるガスセンサに関する。

　特許文献１には、センサが記載されている。このセンサは、導電性有機材料の領域と、導電性有機材料とは組成的に異なる導電性材料の領域とを含んでいる。また該センサは導電性有機材料の領域と導電性材料の領域を通して電気的経路を提供している。そして、導電性有機材料がポリアニリン類、ポリアニリン類のエメラルジン塩、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリＥＤＯＴ類、およびこれらの誘導体からなる群より選択されている。

　しかし、特許文献１に記載のセンサでは、応答速度が遅く、１回の測定に数分を要する場合があった。

特表２００２－５２６７６９号公報

　本開示は、応答速度が速いガスセンサを提供することを目的とする。

　本開示の一態様に係るガスセンサは、感応部と、前記感応部を介して配置される複数の電極と、を備える。前記感応部は、イオン液体を含み、ガス分子が吸着することにより電気的抵抗が変化するように構成されている。

図１Ａは、本実施形態に係るガスセンサを示す平面図である。図１Ｂは、本実施形態に係るガスセンサの感応部を示す斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂは、同上の感応膜の動作を示す説明図である。図２Ｃは、同上の感応膜の動作で得られる時間に対する抵抗値の変化の一例を示すグラフである。図３は、同上の試験用のガスセンサを示す概略の平面図である。図４は、同上の実施例１における応答波形を示すグラフである。図５は、同上の実施例１，２及び比較例１の感度を示すグラフである。図６は、同上の実施例１～３及び比較例１の感度を示すグラフである。

　（実施形態１）
　（１）概要
　本実施形態に係るガスセンサ１は、例えば、人工嗅覚センサであって、検出対象のガス分子として、例えば、ニオイ成分の分子を検出するために用いられる。ニオイ成分の分子としては、揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Volatile Organic Compounds）及びアンモニア等があり、ガスセンサ１はこのＶＯＣ等を検出するために用いられる。ガスセンサ１は、例えば、食品から捕集したガス、人体から採取した呼気、又は建物の部屋から採取した空気等の試料ガスに含まれるニオイ成分のガス分子であるＶＯＣを検出する。なお、ガスセンサ１の検出対象のガス分子はＶＯＣに限定されず、ＶＯＣを含む複数種類のニオイ成分の分子でもよいし、ニオイ成分以外の分子、例えば、可燃性ガス、一酸化炭素等の有毒ガス等の分子でもよい。

　図１Ａは本実施形態に係るガスセンサ１を示している。このガスセンサ１は、基板１２０上に感応部２０と、複数の電極２１と、を備えている。また、このガスセンサ１は、複数の感応部２０を備え、各感応部２０のそれぞれに、複数（例えば、一対）の電極２１が感応部２０を介して配置されている。複数の感応部２０は縦方向及び横方向に複数（本実施形態では４つ）ずつ並んで配置されてアレイ化されている。また各感応部２０は平面視で円形に形成されている。なお、ガスセンサ１における感応部２０の数、配置、形状は、図１Ａに限定されるものではなく、ガスセンサ１の種類などに応じて適宜変更可能である。

　図１Ｂに示すように、感応部２０は、ガス吸着体２０１と導電性粒子２０２とを備えている。感応部２０は複数の導電性粒子２０２がガス吸着体２０１のマトリックス中に分散して形成されている。各電極２１はガス吸着体２０１中の導電性粒子２０２と電気的に接続されている。また一対の電極２１は処理部１３の検出部に電気的に接続されている。

　ガス吸着体２０１は検出対象のガス分子Ｇが吸着可能に形成されている。またガス吸着体２０１は電気絶縁性を有し、ガス吸着材料で膜状、板状又はシート状に形成されている。ガス吸着体２０１を構成するガス吸着材料はイオン液体を含んでいる。イオン液体の種類は、ガス吸着体２０１が吸着すべき化学物質（ガス）の種類、導電性粒子２０２の種類などに応じて、選択される。

　導電性粒子２０２は導電性を有する粒子である。感応部２０は複数の導電性粒子２０２を含むことにより導電性を有している。導電性粒子２０２としては、例えば、炭素材料、導電性ポリマー、金属、金属酸化物、半導体、超伝導体及び錯化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の材料を含んでいてもよい。

　上記のような感応部２０は、図２Ａに示すように、ガス分子Ｇを吸着する前では、ガス吸着体２０１の厚みが小さく、ガス吸着体２０１中に分散された複数の導電性粒子２０２は密な状態となっている。この状態から感応部２０にガス分子Ｇが吸着すると、ガス吸着体２０１が膨張して厚みが大きくなり、図２Ｂに示すように、ガス吸着体２０１中に分散された複数の導電性粒子２０２が疎の状態となる。これにより、ガス吸着体２０１中に分散された複数の導電性粒子２０２の間隔が広がり、図２Ｃに示すように、感応部２０は、ガス分子Ｇの吸着時ｔ１では抵抗値が大きくなる。また感応部２０は、ガス分子Ｇの離脱により、ガス吸着体２０１が厚い状態（図２Ｂの状態）から収縮して厚みが小さくなり（図２Ａの状態）、ガス分子Ｇの離脱時ｔ２から徐々に抵抗値が低下していく。そして、この抵抗値の変化を電極２１に電気的に接続されている処理部１３の検出部で検出することにより、ガスセンサ１は、供給された大気等のガス中にガス分子Ｇが存在するか否かを検出することができる。

　（２）詳細
　上記のように、本実施形態に係るガスセンサ１の感応部２０は、ガス吸着体２０１を備える。ガス吸着体２０１はイオン液体を含んでいる。イオン液体は常温で液体の塩（低分子）であって、従来からガスセンサの感応部に用いられている高分子よりも立体障害が小さい。従って、検出対象のガス分子Ｇはガス吸着体２０１に吸着しやすく、またガス吸着体２０１に吸着されたガス分子Ｇは、ガス吸着体２０１中での拡散速度が速いと考えられる。よって、ガスセンサ１の応答速度を速くすることができる。またイオン液体を含むガス吸着体２０１はガス分子Ｇの離脱も高速で行われる。従って、本実施形態のガスセンサ１では、感応部２０のガス吸着材料であるイオン液体がガス分子Ｇを高速に吸脱着することで、導電性粒子の大きな構造変化を可逆的に引き起こすことができる。

　またイオン液体は蒸気圧が低いため、揮発がほとんどなく、感応部２０の形状が維持しやすい。またイオン液体は安定性が高いため、化学構造の変化が少なく、劣化が生じにくい。さらにイオン液体は、各種のカチオンと各種のアニオンとの組み合わせ、及びカチオンとアニオンのそれぞれの修飾によって、性質を変化させることができる。従って、複数種のイオン液体が、理論上、１０^１６通りのカチオンとアニオンとの組み合わせにより構成することができる。このため、複数のガス吸着体２０１が異なる種類のカチオンとアニオンとの組み合わせにより構成されていると、各ガス吸着体２０１は種類が異なるガス分子Ｇを吸着しやすくなり、ガスセンサ１の多チャンネル化に有利である。つまり、ガスセンサ１の検出対象となるガス分子Ｇの種類の選択性を高めることができ、ガス分子Ｇの種類の高識別化が可能となる。

　本実施形態において、イオン液体のカチオン（種）としては、イミダゾリウム（５員環、共役）、ピペリジニウム（６員環、単結合）、ピロリジニウム（５員環、単結合）、ピリジニウム（６員環、共役）、アンモニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどが例示される。また本実施形態において、イオン液体のアニオン（種）としては、カルボン酸イオン、リン酸イオン、スルホン酸イオン、テトラフルオロボロン酸イオン、トリフルオロメチル基（［Ｔｆ２Ｎ］^－、疎水性）、ヘキサフルオロリン酸イオン、トリフルオロメタンスルホナート（［ＴｆＯ］^－、疎水性）などが挙げられる。

　本実施形態において、イオン液体のアニオンとしては、疎水性アニオンであることが好ましい。これにより、水分が感応部２０のガス吸着体２０１へ吸着しにくくなり、ガスセンサ１の検出対象のガス分子Ｇに対する感度を高められる。すなわち、大気中にはガス分子Ｇの他に、水分子（水分）も多く含まれているが、この水分子はガス分子Ｇに比べて桁違いに高濃度であるため、ガス吸着体２０１に多量に吸着しやすい。このため、水分はガスセンサ１の検出結果に影響を与え、検出対象のガス分子Ｇに対するガスセンサ１の応答が得にくい。そこで、本実施形態では、ガス吸着体２０１のイオン液体に疎水性アニオンを使用することにより、水分子がガス吸着体２０１に吸着しにくくし、水分がガスセンサ１の検出結果に影響を与えにくくしている。

　ここで、疎水性とは、水素結合受容性が低いこととほぼ同義と考えられる。従って、水とイオン液体との反応性は水素結合によるところが大きいため、イオン液体のアニオンを水素結合受容性の低いものとすることで、反応性を抑制できたものと考えられる。この場合、水の分極した－ＯＨが水素結合供与体であり、アニオンの分極したＮ，Ｏ，Ｆなどが水素結合受容体である。疎水性アニオンとしては、例えば、水素結合受容性パラメーター（β値）は０．３未満であることが好ましく、β値が小さいほど、アニオンは水と水素結合をしにくくなると考えられる。β値の下限は特に設定されず、０よりも大きければ良い。

　疎水性アニオンとしては、有機フッ素化合物を使用することが好ましい。これにより、疎水性アニオンの水素結合受容性が低くなり、ガス吸着体２０１への水分の吸着が少なくなりやすい。また疎水性アニオンとして使用する有機フッ素化合物としては、トリフルオロメチル基を有する化合物であることが好ましい。これにより、疎水性アニオンの水素結合受容性がさらに低くなり、ガス吸着体２０１への水分の吸着がより少なくなりやすい。さらに具体的には、トリフルオロメチル基を有する化合物としては、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミドイオン（［化１］参照）が挙げられる。なお、疎水性アニオンとしては、カルボキシル基を有さないことが好ましい。これにより、疎水性アニオンの疎水性が得やすくなる。

　本実施形態において、イオン液体のカチオンとしてはイミダゾリウムを使用することが好ましい。また疎水性の高いカチオンを使用することが好ましく、例えば、炭素数が７以上のアルキル鎖を有するイミダゾリウムであることが好ましい。本実施形態で使用されるイミダゾリウムを［化２］に示す。

　ガス吸着体２０１を構成するイオン液体は、カチオンとアニオンとを一定の比率で含有することができる。例えば、イオン液体は、価数という観点では、１価のアニオンとカチオンが等しい比率で含まれている。

　本実施形態に係るガスセンサ１の感応部２０は、複数の導電性粒子２０２を備える。複数の導電性粒子２０２はガス吸着体２０１中に分散されている。複数の導電性粒子２０２は、例えば、カーボンブラックを使用することが好ましい。この場合、ガスセンサ１がガスに曝露された場合に感応部２０の電気抵抗値の変化が特に生じやすい。また導電性粒子２０２は酸化物半導体を含むことが好ましく、酸化物半導体としては、アンチモン酸化スズであることが好ましい。この場合、ガスセンサ１がガスに曝露された場合に感応部２０の電気抵抗値の変化が特に生じやすい。

　導電性粒子２０２の平均粒径は、例えば、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、この場合、ガス吸着体２０１中での分散性を向上させることができる。導電性粒子２０２の平均粒径は、導電性粒子２０２の電子顕微鏡写真から求めた粒径の個数基準の算術平均値である。

　感応部２０中に含まれる導電性粒子２０２の比率は、特に限定されないが、例えば、ガス吸着体（イオン液体）２０１の１００質量部に対して、導電性粒子２０２が２００質量部の割合（導電性粒子：イオン液体が質量比で２：１）であることが好ましい。この場合、ガスセンサ１がガスに曝露された場合に感応部２０の電気抵抗値の変化が特に生じやすい。

　本実施形態に係るガスセンサ１は、基板１２０上に複数の感応部２０と複数の電極２１とを設けて形成されている。各感応部２０には一対の電極２１が接触して電気的に接続されている。ガスセンサ１を製造するにあたっては、複数の電極２１が形成された基板１２０上に複数の感応部２０を形成する。各感応部２０は、イオン液体と導電性粒子とを含有する成形材料を、インクジェット法又はディスペンス法といった方法で塗布することで形成することができる。

　（３）変形例
　実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

　上記では、感応部２０は、電気絶縁性を有するイオン液体と導電性粒子とを備え、導電粒子により感応部２０が導電性を有していたが、これに限られない。例えば、感応部２０は導電性粒子を含んでいなくてもよく、この場合、ガス吸着体２０１に含まれるイオン液体が導電性を有する。導電性を有するイオン液体としては、例えば、各種の修飾基を有するイオン液体を使用することができる。そして、ガス吸着体２０１に検出対象のガスの分子が吸着すると、ガス吸着体２０１が膨張し、これにより、複数の電極２１間における感応部２０の電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値の変化を測定することによりガス分子Ｇの検出が行える。

　（実施形態２）
　本実施形態に係るガスセンサ１は、イオン液体の構成が実施形態１に係るガスセンサ１と相違する。

　以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

　実施形態２で説明した構成は、実施形態１で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

　実施形態１では、ガスセンサ１への水分の影響を少なくするために、ガス吸着体２０１のイオン液体のアニオンが疎水性アニオンである場合を説明した。一方、実施形態２では、ガスセンサ１の感度が特定のガス分子Ｇに対して向上するように、ガス吸着体２０１のイオン液体のアニオンが親水性アニオンを含むように形成している。ここで、親水性アニオンとは、実施形態１で使用した疎水性アニオンよりも水素結合受容性が高くて親水性であれば良い。すなわち、親水性アニオンは、水素結合受容性パラメーター（β値）が０．３以上のアニオンであることが好ましい。β値の上限は特に設定されないが、例えば、０．８以下である。

　例えば、親水性アニオンとしては、有機フッ素化合物以外のアニオンを使用することができる。特に、トリフルオロメチル基を有さないアニオンを親水性アニオンとして使用することができる。具体的には、親水性アニオンとしては、ハロゲンイオン、硝酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、チオシアン酸イオン、アルキル硫酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、テトラフルオロ酢酸イオンなどを例示することができる。特に、弱親水性アニオンであるヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ_６ ^－）、及びＰＦ_６ ^－よりも親水性の高いテトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ_４ ^－）が好適に使用される。

　ガス吸着体２０１のイオン液体のアニオンとして、親水性アニオンを使用した場合、水素結合供与体であるガス分子Ｇのガス吸着体２０１への吸着が向上する。従って、ガスセンサ１は、水素結合供与体であるガス分子Ｇに対する感度が向上する。具体的には、ガス分子Ｇがピロールの場合に、ガス吸着体２０１への吸着が向上し、ガスセンサ１のピロールに対する検出感度が向上する。従って、ガスセンサ１は、水素結合供与体であるガス分子Ｇの検出感度を高めるために、ガス吸着体２０１のイオン液体のアニオンとして、親水性アニオンを使用することができる。

　なお、イオン液体のカチオンとしては、イミダゾリウムなどの実施形態１と同様のものを使用することができる。本実施形態では、同一のカチオンで、異なるアニオンを使用することで、性質の異なるイオン液体を容易に作製することができる。

　（実施形態３）
　本実施形態に係るガスセンサ１は、複数の感応部２０を有する場合において、各感応部２０のガス吸着体２０１に含まれるイオン液体の構成が実施形態１及び２に係るガスセンサ１と相違する。

　以下、実施形態１及び２と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

　実施形態３で説明した構成は、実施形態１及び２で説明した構成（変形例を含む）と適宜組み合わせて適用可能である。

　本実施形態に係るガスセンサ１は、複数の感応部２０を有する場合において、各感応部２０のガス吸着体２０１を異なるイオン液体を用いて形成することができる。これにより、各感応部２０のガス吸着体２０１で吸着されるガス分子Ｇの種類を異ならせることができ、ガスセンサ１の複数種のガス分子Ｇに対する検出感度を向上させることができ、多チャンネル化が図りやすくなる。

　例えば、複数の感応部２０のうち、一部は疎水性アニオンを含むイオン液体を使用してガス吸着体２０１を形成し、他の一部は親水性アニオンを含むイオン液体を使用してガス吸着体２０１を形成することができる。この場合、親水性アニオンを含むガス吸着体２０１を備えた感応部２０では、ピロールなどの水素結合供与体のガス分子Ｇを選択的に検出しやすくなり、疎水性アニオンを含むガス吸着体２０１を備えた感応部２０では、水素結合供与体以外のガス分子Ｇを選択的に検出しやすくなる。

　試験用のガスセンサ１の構造の概略を図３に示す。このガスセンサ１には、電気絶縁性の基板１２０の上に、第一電極２１１と第二電極２１２とを、くし形電極系を構成するように設けた。くし形電極系の、くし形の歯に沿った方向の寸法Ｌ１は５２０μｍ、くし形の歯に直交する方向の寸法Ｌ２は５００μｍである。さらに、基板１２０の上に第一電極２１１及び第二電極２１２を覆うように電気絶縁性の膜（絶縁膜９）を設けた。絶縁膜９には、図３中に示す幅５μｍの帯状の開口７を、第一電極２１１及び第二電極２１２に重なるように設けた。図３中に示す開口７の中心間の寸法Ｌ３は６０μｍである。さらに、基板１２０の上に、絶縁膜９を覆うように、ガス吸着体２０１及び導電性粒子２０２を備えた感応部２０を、１μｍの厚みを有するように設けた。そのため感応部２０は、開口７を通じて第一電極２１１及び第二電極２１２に接触する。感応部２０の図３に示す径Ｄ１の寸法は９００μｍである。また、ガスセンサ１には、第一電極２１１の一端から延びて感応部２０の外側の突出する第一端子８１と、第二電極２１２の一端から延びて感応部２０の外側に突出する第二端子８２とを、設けた。

　第一端子８１と第二端子８２との間に定電圧を印加した状態で、ガスセンサ１を窒素気流中に配置してから、気流中に検出対象のガス分子Ｇを約１５秒間混入した。この過程での、第一端子８１と第二端子８２との間に流れる電流を測定し、その結果から感応部２０の電気抵抗値を算出した。

　（実施例１）
　試験用のガスセンサ１のガス吸着体２０１を構成するイオン液体として、カチオンが上記［化２］に示すイミダゾリウムを使用し、アニオンとして上記［化１］に示す疎水性アニオンを使用した。導電性粒子２０２としては、平均粒径４４ｎｍのカーボンブラックを使用した。感応部２０を構成するガス吸着体２０１と導電性粒子２０２の比率は、質量比で、導電性粒子：ガス吸着体＝２：１である。

　（比較例１）
　試験用のガスセンサ１のガス吸着体２０１を高分子であるポリシロキサンポリマー（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社製、商品名ＳＰ－２３３０）で形成した以外は、実施例１と同様に形成した。

　実施例１と比較例１について、感応部２０の電気抵抗値（第一電極２１１と第二電極２１２との間の電気抵抗値）の変化を図４に示す。検出対象のガス分子Ｇとしては、ベンズアルデヒドを用い、濃度は１０ｐｐｍとした。

　実施例１と比較例１の電気抵抗値の変化（応答波形）を対比すると、実施例１は比較例１に対して、波形の立上りが急峻であり、かつ、波形の立下がりも急降下である。各波形の立上りの傾きをRamer-Douglas-Peuckeralgorithmにより算出した場合、実施例１では０．８９となり、比較例１では０．３１となった。また各波形の立下がりの傾きを同アルゴリズムにより算出した場合、実施例１では０．８５となり、比較例１では０．２９となった。従って、感応部２０にイオン液体を使用した実施例１は、立上がり及び立下がりの傾きが、高分子を使用した比較例１の２倍以上であり、応答速度が速いと言える。

　（実施例２）
　ガス吸着体２０１を構成するイオン液体として、カチオンが上記［化２］に示すイミダゾリウムを使用し、アニオンとしては弱親水性のヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ_６ ^－）を使用した。それ以外は実施例１と同様に形成した。

　実施例１、２及び比較例１について、検出対象のガス分子Ｇとしてベンズアルデヒドを濃度１０ｐｐｍで含む評価ガスを使用した場合と、湿度３０％の大気を評価ガスとして使用した場合とで、試験用のガスセンサ１の感度を測定した。感度は、ガスセンサ１の評価ガス導入時に感応部２０で測定される抵抗値をＲｓとし、ガスセンサ１の無臭ガス（窒素）導入時に感応部２０で測定される抵抗値をＲ０した場合に、Ｒｓ／Ｒ０で規定される。

　図５に示すように、実施例１では、ベンズアルデヒドへの感度が水分への感度よりも高いことが解る。一方、実施例２及び比較例１では、ベンズアルデヒドへの感度よりも水分への感度が高いことが解る。従って、ガス吸着体２０１に含まれるイオン液体として、疎水性アニオンを含む疎水性イオン液体を用いることで、ＶＯＣ（ベンズアルデヒド）への感度を維持しながら、水分への反応性は抑制できていると言える。

　（実施例３）
　ガス吸着体２０１を構成するイオン液体として、カチオンが上記［化２］に示すイミダゾリウムを使用し、アニオンとしては親水性のテトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ_４ ^－）を使用した。それ以外は実施例１と同様に形成した。

　実施例１－３及び比較例１について、検出対象のガス分子Ｇとしてノナナールを濃度２ｐｐｍで含む評価ガスを使用した場合と、ベンズアルデヒドを濃度２ｐｐｍで含む評価ガスを使用した場合と、ピロールを濃度２ｐｐｍで含む評価ガスを使用した場合とで、試験用のガスセンサ１の感度を測定した。感度は上記と同様にして求めた。

　図６に示すように、実施例１、２及び比較例１では、低極性分子のピロールへの感度が低いが、実施例３では、ピロールに対する感度が実施例１、２及び比較例１に比べて高かった。従って、ガス吸着体２０１に含まれるイオン液体として、親水性の高いＢＦ_４ ^－を含む親水性イオン液体を用いることで、ピロールを高感度で検出できると言える。

　（まとめ）
　以上説明したように、第１の態様に係るガスセンサ（１）は、感応部（２０）と、感応部（２０）を介して配置される複数の電極（２１）と、を備える。感応部（２０）は、イオン液体を含み、ガス分子（Ｇ）が吸着することにより電気的抵抗が変化するように構成されている。

　この態様によれば、感応部（２０）におけるガス分子（Ｇ）の吸着及び脱着が速くなり、ガスセンサ（１）の応答速度が速くなる。

　第２の態様は、第１の態様に係るガスセンサ（１）であって、感応部（２０）は、導電性粒子（２０２）を含み、導電性粒子（２０２）により導電性を有する。

　この態様によれば、感応部（２０）におけるガス分子（Ｇ）の吸着及び脱着が速くなり、これに伴って、導電性粒子（２０２）による感応部（２０）の電気抵抗値の変化も速くなり、ガスセンサ（１）の応答速度が速くなる。

　第３の態様は、第１又は２の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記イオン液体は疎水性アニオンを含む。

　この態様によれば、感応部（２０）の水分への応答性が抑制され、検出対象のガス分子（Ｇ）の検出感度が高まる。

　第４の態様は、第３の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記疎水性アニオンは有機フッ素化合物を含む。

　この態様によれば、感応部（２０）の水分への応答性がより抑制され、検出対象のガス分子（Ｇ）の検出感度がより高まる。

　第５の態様は、第４の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記有機フッ素化合物はトリフルオロメチル基を有する。

　この態様によれば、感応部（２０）の水分への応答性がさらに抑制され、検出対象のガス分子（Ｇ）の検出感度がさらに高まる。

　第６の態様は、第１の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記イオン液体は水素結合受容性のアニオンを含む。

　この態様によれば、感応部（２０）への水素結合供与性のガス分子Ｇの吸着性が高まり、水素結合供与性のガス分子（Ｇ）の検出感度が高まる。

　第７の態様は、第１～６のいずれか１つの態様に係るガスセンサ（１）であって、前記イオン液体のカチオンはイミダゾリウムを含む。

　この態様によれば、感応部（２０）の特性が安定し、ガス分子（Ｇ）の検出感度が高まる。

　第８の態様は、第１～７のいずれか１つの態様に係るガスセンサ（１）であって、前記イオン液体の種類が異なる複数の感応部（２０）を備える。複数の感応部（２０）がアレイ化されている。

　この態様によれば、複数の感応部（２０）のそれぞれで、応答しやすいガス分子（Ｇ）の種類が異なり、多種類のガス分子（Ｇ）が検出可能な多チャンネルのガスセンサ（１）が得られる。

　第９の態様は、第８の態様に係るガスセンサ（１）であって、複数の感応部（２０）は、疎水性アニオンを含むイオン液体と、親水性アニオンを含むイオン液体とでそれぞれ構成される。

　この態様によれば、応答速度が速く、水素結合供与性のガス分子（Ｇ）の検出感度が高いガスセンサ（１）が得られる。

　第１０の態様は、第２～９のいずれか１つの態様に係るガスセンサ（１）であって、導電性粒子（２０２）がカーボンブラックである。

　第１１の態様は、第２～１０のいずれか１つの態様に係るガスセンサ（１）であって、導電性粒子（２０２）が酸化物半導体である。

　第１２の態様は、第１１の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記酸化物半導体がアンチモン酸化スズである。

　第１３の態様は、第１の態様に係るガスセンサ（１）であって、前記イオン液体は導電性を有する。

　１　ガスセンサ
　２０　感応部
　２０２　導電性粒子
　２１　電極
　Ｇ　ガス分子

Claims

　感応部と、前記感応部を介して配置される複数の電極と、を備え、
　前記感応部は、イオン液体を含み、ガス分子が吸着することにより電気的抵抗が変化するように構成されている、
　ガスセンサ。
　前記感応部は、導電性粒子を含み、前記導電性粒子により導電性を有する、
　請求項１に記載のガスセンサ。
　前記イオン液体は疎水性アニオンを含む、
　請求項１又は２に記載のガスセンサ。
　前記疎水性アニオンは有機フッ素化合物を含む、
　請求項３に記載のガスセンサ。
　前記有機フッ素化合物はトリフルオロメチル基を有する、
　請求項４に記載のガスセンサ。
　前記イオン液体は水素結合受容性のアニオンを含む、
　請求項１に記載のガスセンサ。
　前記イオン液体のカチオンはイミダゾリウムを含む、
　請求項１～６のいずれか１項に記載のガスセンサ。
　前記イオン液体の種類が異なる複数の感応部を備え、
　前記複数の感応部がアレイ化されている、
　請求項１～７のいずれか１項に記載のガスセンサ。
　前記複数の感応部は、疎水性アニオンを含むイオン液体と、親水性アニオンを含むイオン液体とでそれぞれ構成される、
　請求項８に記載のガスセンサ。
　前記導電性粒子がカーボンブラックである、
　請求項２～９のいずれか１項に記載のガスセンサ。
　前記導電性粒子が酸化物半導体を含む、
　請求項２～１０のいずれか１項に記載のガスセンサ。
　前記酸化物半導体がアンチモン酸化スズである、
　請求項１１に記載のガスセンサ。
　前記イオン液体は導電性を有する、
　請求項１に記載のガスセンサ。