JPS5938641A - ガス検知素子 - Google Patents
ガス検知素子Info
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- JPS5938641A JPS5938641A JP57147788A JP14778882A JPS5938641A JP S5938641 A JPS5938641 A JP S5938641A JP 57147788 A JP57147788 A JP 57147788A JP 14778882 A JP14778882 A JP 14778882A JP S5938641 A JPS5938641 A JP S5938641A
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- Japan
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- thin film
- sensitivity
- film
- al2o3
- aqueous solution
- Prior art date
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
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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】
〔発すリの技術分野Ｊ
本発明はカス（へ知３く子ｆ’ｃ １３−Ｉ Ｌ 、
Ｊ工に詳しくは低ハ度の）１：１元性カスに対し篩感１
Ｂ：’ｔ’、Ｌかも低温域（室温〜約１２０ｅ）では−
酸化要素（ＣＯ）を。
Ｊ工に詳しくは低ハ度の）１：１元性カスに対し篩感１
Ｂ：’ｔ’、Ｌかも低温域（室温〜約１２０ｅ）では−
酸化要素（ＣＯ）を。
高温ｊ威（３５０〜４５０ｃ）でｔ；Ｌメタン（ＣＨ４
）、プロパン（Ｃｓｌ］ｓ）’ｆｘ選択的に検出するカ
ス検知不予に関する。
）、プロパン（Ｃｓｌ］ｓ）’ｆｘ選択的に検出するカ
ス検知不予に関する。
（発すＦｌの技術的背双とその問題点〕従来から、大気
中の還元性カスを検出するために、ＩＮ型半導体Ｃ庁性
を示すＳ ｎ ０２ ＋ Ｚ ｎ Ｏ＋ Ｆ ｅ２０ｓ
などの金属酸化物半導体の焼結体を用いたガス検知
素子が知られている。これは、これら金に１ｎ：ｅ化物
半立体が還元（ｉ１Ｅカスに接触すると、その竜気伝棉
Ｕ〔が増大、すなわち、抵抗値が減少するという現象を
利用したものである。
中の還元性カスを検出するために、ＩＮ型半導体Ｃ庁性
を示すＳ ｎ ０２ ＋ Ｚ ｎ Ｏ＋ Ｆ ｅ２０ｓ
などの金属酸化物半導体の焼結体を用いたガス検知
素子が知られている。これは、これら金に１ｎ：ｅ化物
半立体が還元（ｉ１Ｅカスに接触すると、その竜気伝棉
Ｕ〔が増大、すなわち、抵抗値が減少するという現象を
利用したものである。
一方、近年、上記した焼結体タイプのガス検出素子に代
シ、薄膜タイプの素子にｂ・４する研究が。
シ、薄膜タイプの素子にｂ・４する研究が。
エネルギーの有効利用を前提とするシステｌ、化の傾向
に対応した素子の微小化、多機能化の要請に応えて ｇ
められている。この形式の素子は、上記したような金が
１酸化物半導体をスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などの
薄膜形成法で被着し［７めて薄ｎｊλとした構造のもの
である。
に対応した素子の微小化、多機能化の要請に応えて ｇ
められている。この形式の素子は、上記したような金が
１酸化物半導体をスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などの
薄膜形成法で被着し［７めて薄ｎｊλとした構造のもの
である。
焼結体タイプ”、薄膜タイプのいずれのガス（英知素子
にあっても、一般に、金属酸化物半導（・トのみではガ
ス検知素子とじてその感歴が小さく５選択性も充分とは
い、′ｔないため、通常、白金（１） ｔ ）、パラジ
ウム（１’＋１）等のＪ″を金量ヲ触！１Ｍとして用い
て、素子の感１．Ｗ ”＜高めることが試みられている
。すなわち、ＰＬ、Ｐｄ 耐直接金へ酸化物半導体に
添加したり、あるいは、Ｐｔ 、 Ｐ（ｌを担持する触
媒層合金ハ酸化物半）、９：休の上に形成するといった
方法がとられ°Ｃいる。
にあっても、一般に、金属酸化物半導（・トのみではガ
ス検知素子とじてその感歴が小さく５選択性も充分とは
い、′ｔないため、通常、白金（１） ｔ ）、パラジ
ウム（１’＋１）等のＪ″を金量ヲ触！１Ｍとして用い
て、素子の感１．Ｗ ”＜高めることが試みられている
。すなわち、ＰＬ、Ｐｄ 耐直接金へ酸化物半導体に
添加したり、あるいは、Ｐｔ 、 Ｐ（ｌを担持する触
媒層合金ハ酸化物半）、９：休の上に形成するといった
方法がとられ°Ｃいる。
このような処置を施すと、無触媒の場合に比べて感度は
向上するが、それでも未だ低濃度の還元性ガスに対し′
Ｃは充分な感度葡示ざない。しかも、各種の還元性ガス
が混在する場合、ある１ｉ’ｘ元性ガスのみ金高感度で
選択的に検出することは、他の還元性ガスの影響によっ
て≦１４子の誤動作が誘発されるため、極め？コ困難で
ある。とりわけ、ＣＯのように低濃度でも人体に悪影響
を及ぼすガスに関してし、１１、他の還元１生ガスによ
る誤動作’？ｘ ＃ｌ’除して検出することし１、極７
ｉ’）で困難であった。
向上するが、それでも未だ低濃度の還元性ガスに対し′
Ｃは充分な感度葡示ざない。しかも、各種の還元性ガス
が混在する場合、ある１ｉ’ｘ元性ガスのみ金高感度で
選択的に検出することは、他の還元性ガスの影響によっ
て≦１４子の誤動作が誘発されるため、極め？コ困難で
ある。とりわけ、ＣＯのように低濃度でも人体に悪影響
を及ぼすガスに関してし、１１、他の還元１生ガスによ
る誤動作’？ｘ ＃ｌ’除して検出することし１、極７
ｉ’）で困難であった。
更にＩ′、□ｌ９、ガスイ（ミ知素子全一般家庭で使用
すること全想定した場合、アルコール蒸気による誤ルｂ
作を刊除する仁とが−１１【閥な問題となる。
すること全想定した場合、アルコール蒸気による誤ルｂ
作を刊除する仁とが−１１【閥な問題となる。
〔う６明の目的〕
本発明は、低濃度のＬ１元性カスに対しても高感度でろ
！、ｌ、使用温度により各種の還元性ガｘｔ；ｍ択的に
検出することのできる薄膜タイプのカスｔｒ＞知素子の
提供を目的とするもので、ちる。
！、ｌ、使用温度により各種の還元性ガｘｔ；ｍ択的に
検出することのできる薄膜タイプのカスｔｒ＞知素子の
提供を目的とするもので、ちる。
〔発明の１［“Ｃ欧〕
不発ツ」のカス検知素子は、一対の電極４備え人。
絶縁基体−の底面に、全屈原子を含有ブる４１枦化合物
の熱分解によシ、該電極を被覆して、酸化４にスズ助膜
又打Ｌニオビウムもしくはアンチモンを添加した酸化第
二スズ薄膜が設け０れ、更に、該薄ＩＩ！（の上に該１
．’ｊ、 １ｌｅ４を核心ｖし−Ｃ，醇化アルミニウノ
・にパラジウム、白金、ロジウノ、のｔ＋Ｖから癲幻れ
る少シーくとも１種を担持させて成る／）ｌ媒のＲ・？
が設けられでいること全特徴どする。
の熱分解によシ、該電極を被覆して、酸化４にスズ助膜
又打Ｌニオビウムもしくはアンチモンを添加した酸化第
二スズ薄膜が設け０れ、更に、該薄ＩＩ！（の上に該１
．’ｊ、 １ｌｅ４を核心ｖし−Ｃ，醇化アルミニウノ
・にパラジウム、白金、ロジウノ、のｔ＋Ｖから癲幻れ
る少シーくとも１種を担持させて成る／）ｌ媒のＲ・？
が設けられでいること全特徴どする。
第１図及び第２１ヅ１は１本発明の１実施２・１１を表
わしたもので、第１図は円筒状素子の断面図、第２図１
１．を該素子の使用状態を示す斜視図である。卯下に１
本発明を図面に則して詳却１に説明す；り。
わしたもので、第１図は円筒状素子の断面図、第２図１
１．を該素子の使用状態を示す斜視図である。卯下に１
本発明を図面に則して詳却１に説明す；り。
まず、第１Ｉン１でＩＮ：、ＩＷ！ｌえはアルミナある
い１ムシイトから成る筒状のｌＣ１縁基【本で、該ｊ、
ｉ、体ｌの外周面には１対の７１を杓２が設けられてい
る。Ｎｔｆ基体１ノζ−ひη」°枦２ヶ被＋：ｔｓ し
て、酸化第二スズ（５ｎ０２）の薄膜又は不純物として
ニオビウノ、（Ｎｂ）若【−くけアンプ“モン（ＦＥ
ｌ） ）の６２化Ｉ吻を會む５１１０２の薄膜３がｆｔ
’にけられ、更に４その」二には全「木を被覆して厚膜
触媒層４が積層されて本発明のガス検知素子が４ｊｊｔ
成さＪする。
い１ムシイトから成る筒状のｌＣ１縁基【本で、該ｊ、
ｉ、体ｌの外周面には１対の７１を杓２が設けられてい
る。Ｎｔｆ基体１ノζ−ひη」°枦２ヶ被＋：ｔｓ し
て、酸化第二スズ（５ｎ０２）の薄膜又は不純物として
ニオビウノ、（Ｎｂ）若【−くけアンプ“モン（ＦＥ
ｌ） ）の６２化Ｉ吻を會む５１１０２の薄膜３がｆｔ
’にけられ、更に４その」二には全「木を被覆して厚膜
触媒層４が積層されて本発明のガス検知素子が４ｊｊｔ
成さＪする。
ここで、薄膜３の膜厚け１００ＯＡ 〜Ｉ Ｉｔフ１１
の範囲にあ２・ことが好貫しく、該膜厚が１μｍｆ）超
えるとその：ｌｖ、ｒ、元性ガス（・ζ対する感度が低
下し、また１０００Ａ、しり小さい、ｌ場合に（二「、
感度かが・下すると同時にそのバラツキが大きくなるＣ
、更に厚膜ｆｆ＋！媒層４の厚み４．１： １０〜５
（Ｉ １ｔｎｔ （７）範囲にあることがｔ丁ましく、
この範囲を外れＺ）と感度、選択性等の触媒効果が低下
する。
の範囲にあ２・ことが好貫しく、該膜厚が１μｍｆ）超
えるとその：ｌｖ、ｒ、元性ガス（・ζ対する感度が低
下し、また１０００Ａ、しり小さい、ｌ場合に（二「、
感度かが・下すると同時にそのバラツキが大きくなるＣ
、更に厚膜ｆｆ＋！媒層４の厚み４．１： １０〜５
（Ｉ １ｔｎｔ （７）範囲にあることがｔ丁ましく、
この範囲を外れＺ）と感度、選択性等の触媒効果が低下
する。
このよう（て構成され、た本発明のπ（子に１．第２図
に示１．′Ａ−ように絶保板５に）γ設されたビニ７６
の十に他と析触し斤い状態に取イ；１けて保持される。
に示１．′Ａ−ように絶保板５に）γ設されたビニ７６
の十に他と析触し斤い状態に取イ；１けて保持される。
図中７ｔ；［電極用のリードＩｖψ、８はヒータを表わ
し。
し。
該ヒータ８仁Ｖ、素子の表面温度（動作温度） ｆｎｌ
ｌ整するために設けられる。
ｌ整するために設けられる。
さて、本発明にかかるｔ！’７膜３は、ｓｎ を含有す
る弔損化合物又はＮｂ 若しくはＳｂ を含有する有機
化合物とＳｎ を含有する有機化合物との混合物を、熱
分解して作成された５ｎ０２ ｔｔ’７ Ｉｌｌ又１ｌ
Ｎｂ、ｓｂを含有する５ｎ０２薄膜である。この薄膜３
ｉｔ：次のようにして作成される。
る弔損化合物又はＮｂ 若しくはＳｂ を含有する有機
化合物とＳｎ を含有する有機化合物との混合物を、熱
分解して作成された５ｎ０２ ｔｔ’７ Ｉｌｌ又１ｌ
Ｎｂ、ｓｂを含有する５ｎ０２薄膜である。この薄膜３
ｉｔ：次のようにして作成される。
壕ス、スズの全屈石鹸（ＩＦＱえば２−エチルヘキザン
酸スズ）あるいｉｌ：、 Ｓｎ ｆｃ金含有る樹脂塩
、スズのアルコキシド（ＲＯ８ｎｉただし、Ｒす：アル
キル基）、さらにはスズの有機金属化合物（Ｒ８ｎ；た
だし、Ｒはアルキル基あるいはアリール抽）などのＳｎ
を含有する有様化合物又は、これにＮｂ心るいはＳ
ｂ を含有する有機化合物を所定量添カ［１した混合
物をトルエン％ベンゼン、ｎ−ブチルアルコールなどの
適宜な溶剤を用いて尚解し、 Ｓｎの所定１度の試料溶
液を潤製する。Ｓｎ ｆｆ！Ｊ度は１．０〜２０ Ｍ
１９６の範囲にあることが好オし７い。
酸スズ）あるいｉｌ：、 Ｓｎ ｆｃ金含有る樹脂塩
、スズのアルコキシド（ＲＯ８ｎｉただし、Ｒす：アル
キル基）、さらにはスズの有機金属化合物（Ｒ８ｎ；た
だし、Ｒはアルキル基あるいはアリール抽）などのＳｎ
を含有する有様化合物又は、これにＮｂ心るいはＳ
ｂ を含有する有機化合物を所定量添カ［１した混合
物をトルエン％ベンゼン、ｎ−ブチルアルコールなどの
適宜な溶剤を用いて尚解し、 Ｓｎの所定１度の試料溶
液を潤製する。Ｓｎ ｆｆ！Ｊ度は１．０〜２０ Ｍ
１９６の範囲にあることが好オし７い。
つぎに、この試料溶液を一対の電極２を有する絶縁基体
１の外周面に塗布し、密気中でハ「定時間（通常３（）
分〜１時間）放置した後、適宜な温度（通常約１２０Ｃ
）＆こ７．１１目りシて用いた溶剤を気化せしめる。し
かる後に、全体を窒気中で３（）分〜１時間ｅｃ暇り４
（ＪＯ〜７００Ｃの温度で焼成すると、Ｓｎ？Ｃ含；１
１°する有槙比合物は熱分解しあわせてＳｎ ｔよ酸
化されで、こξにＳ ｎ０２ 薄ＩＩｑが形成される。
１の外周面に塗布し、密気中でハ「定時間（通常３（）
分〜１時間）放置した後、適宜な温度（通常約１２０Ｃ
）＆こ７．１１目りシて用いた溶剤を気化せしめる。し
かる後に、全体を窒気中で３（）分〜１時間ｅｃ暇り４
（ＪＯ〜７００Ｃの温度で焼成すると、Ｓｎ？Ｃ含；１
１°する有槙比合物は熱分解しあわせてＳｎ ｔよ酸
化されで、こξにＳ ｎ０２ 薄ＩＩｑが形成される。
用いる１１・（料浴液のＳｎｍ１度によって異なルー義
的にｔＪ： ５．’２２０られないが、この塗布−焼成
の工程を１〜４回程耽反程しでＤ「定の膜厚の５ｎＯｚ
Ｎ膜が形成さＪＬる、 不純物とし°ＣＮｂ ＊ Ｓｂ を＆Ｊ′″ｉ加した
薄１邂３を作成した鴇合、このとき、Ｎｂ、ｓｂ はい
ずれもドナーとして機能する。■’Ｊｌ’ ＋ Ｓｂ
トし、Ｓｙｔ Ｋ対する１６【子比（Ｎｌ＞／Ｓｎ又
はＳｈ／ＳＨ）で０．００５〜０．０５の範囲内の１４
．であることが好凍しい。
的にｔＪ： ５．’２２０られないが、この塗布−焼成
の工程を１〜４回程耽反程しでＤ「定の膜厚の５ｎＯｚ
Ｎ膜が形成さＪＬる、 不純物とし°ＣＮｂ ＊ Ｓｂ を＆Ｊ′″ｉ加した
薄１邂３を作成した鴇合、このとき、Ｎｂ、ｓｂ はい
ずれもドナーとして機能する。■’Ｊｌ’ ＋ Ｓｂ
トし、Ｓｙｔ Ｋ対する１６【子比（Ｎｌ＞／Ｓｎ又
はＳｈ／ＳＨ）で０．００５〜０．０５の範囲内の１４
．であることが好凍しい。
このようにして設けられたＳ ｎ ０２薄膜３の上に（
よ、それを被覆しで以下の方法により厚膜触媒層４が形
成される一 本発明にあっで′、該触媒層４は、酸化アルミニウム（
Ａ１２（＋３）にパラジウム（Ｐｄ ）、白金（ｐｔ）
、ロジウム（Ｒｂ）のいずれか１種又はパラジウム−白
金（Ｐｄ−Ｐｔ） 、パラジウム−ロジウム（Ｐｄ−Ｒ
市）。
よ、それを被覆しで以下の方法により厚膜触媒層４が形
成される一 本発明にあっで′、該触媒層４は、酸化アルミニウム（
Ａ１２（＋３）にパラジウム（Ｐｄ ）、白金（ｐｔ）
、ロジウム（Ｒｂ）のいずれか１種又はパラジウム−白
金（Ｐｄ−Ｐｔ） 、パラジウム−ロジウム（Ｐｄ−Ｒ
市）。
白金−ロジウム（Ｐｔ−Ｒ１＋）のいずれか１利！を扛
目才さｉｔた触聾から４；’−Ｓ：成される。
目才さｉｔた触聾から４；’−Ｓ：成される。
この触０１／：は以下のようにして製造される。
寸ず、１９１１えばＩＴ２ＰｔＣ７１１ａ ’ｆｉｌｈ
Ｏ，Ｐｄｃｊ？ｚ 、ＪもｈｃＩ！３・３Ｈ２０などの
塩化物又は（Ｎ１−＋４）２ ＰｔＣ４、（ＮＨ４）２
ＰｄＣｈ 。
Ｏ，Ｐｄｃｊ？ｚ 、ＪもｈｃＩ！３・３Ｈ２０などの
塩化物又は（Ｎ１−＋４）２ ＰｔＣ４、（ＮＨ４）２
ＰｄＣｈ 。
（ＮＪＩ４ ）３ ＲｈＣ１ｎ すどノアンモニウノ、
塩？Ｉｒ１イーＣ、Ｉ）ｄ。
塩？Ｉｒ１イーＣ、Ｉ）ｄ。
Ｐｔ、Ｒｈ（２）所定濃度の水溶液ｋ 訴Ｉ Ｊ（！ｊ
−３−，６゜Ａ ６２０３１”：Ｐｄ ＋ Ｐｔ ｕ
Ｒｈ をそれぞれＢχ独で担持さゼ°るときにはそ
れぞれの水溶液に所定継のＡＩ：ｐＯｓを１；、＞如し
。
−３−，６゜Ａ ６２０３１”：Ｐｄ ＋ Ｐｔ ｕ
Ｒｈ をそれぞれＢχ独で担持さゼ°るときにはそ
れぞれの水溶液に所定継のＡＩ：ｐＯｓを１；、＞如し
。
また− Ｐ ｄ −Ｐ ｔ ＋ Ｐ ｄ Ｒ１１＊ Ｉ
Ｆ ｔ −Ｒｈ ”Ｉｔ： Ａｌ２Ｏ：４にＪ−［！行
させる枦合には、 Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈの水が液を所定の
割合で１１／１合ｌ−て混合ｐ；液とし、ここに所定桁
のＡ、、（ｂｏ３な浸漬する。
Ｆ ｔ −Ｒｈ ”Ｉｔ： Ａｌ２Ｏ：４にＪ−［！行
させる枦合には、 Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈの水が液を所定の
割合で１１／１合ｌ−て混合ｐ；液とし、ここに所定桁
のＡ、、（ｂｏ３な浸漬する。
充分両者を４Ｗ拌混合した彷ｈ ６Ｑｌメば１〜２１２
１間減圧乾燥し、更に約１０００で加熱乾燥する。これ
を世Ｉえけ乳鉢で粉砕し粉末として、石英ルツｙＪｉに
入れて４００〜８００Ｃの温間で焼ｈ’ｔ−，’する。
１間減圧乾燥し、更に約１０００で加熱乾燥する。これ
を世Ｉえけ乳鉢で粉砕し粉末として、石英ルツｙＪｉに
入れて４００〜８００Ｃの温間で焼ｈ’ｔ−，’する。
かくして。
Ａ４０３に所定［ｋのＰｄ 、 Ｐｔ 、Ｒｂ 、 ）
）ｄ−Ｐｔ 、 Ｐｒｌ −１２，ｈ ＋Ｉ’ｔ−、Ｉ
ζ１１ をぞれイｆれＪｌ持する触媒が得られる。
）ｄ−Ｐｔ 、 Ｐｒｌ −１２，ｈ ＋Ｉ’ｔ−、Ｉ
ζ１１ をぞれイｆれＪｌ持する触媒が得られる。
’−ノドｆｐ −Ｉ’ｄ 、Ｐ ｔ ＊ Ｒｈ １７）
ＡＩ１１０３ヘノＪｌｌ持絆１・は。
ＡＩ１１０３ヘノＪｌｌ持絆１・は。
それ−Ｌ゛れが単独の場合にはＡ４０ａの重址に対し０
．０５〜２０．０ 月’ｊ’ ｒｌ十９６の不α囲が
好咬しく、この範囲全夕１れると素子の感１ｒｌｌ同」
二に寄与しない。また。
．０５〜２０．０ 月’ｊ’ ｒｌ十９６の不α囲が
好咬しく、この範囲全夕１れると素子の感１ｒｌｌ同」
二に寄与しない。また。
Ｐｄ−ＰｔｅＰｄ−ＲＪＰｔ−Ｒｈ １２） Ａｌ＊Ｏ
ｓ ヘ（Ｄ担持飄ニ関シテハ、Ｐｄ−Ｐｔ 、 Ｉ’ｄ
−Ｒｈ （７） 場合、 Ｐｄ ＋’Ｊ、 Ａ１２ａｓ
＋７）ｆｉｔ ｉｆ、 Ｋ：対し０−０５〜２０．０
ＭＭ ％ テがッＰｔ 、Ｒｈ ｉｔ Ｐｄに対する
原子比（Ｐｔ／Ｐｄ又はＲｂ／Ｐｄ ） Ｔ Ｏ，０５
〜１．０のｆ１′η目１■にあることが好ましく、Ｐｔ
−Ｒ）ｔ の場合にはＰ ｔ Ｉｔｓ、 ＡＩ２０３
ノアｊｊ ｊ：ｒｔ Ｉｃ 対し Ｏ，０５〜２０．
０ ：？ｒＣＭＬ”１１でかつ肺はＩ）ｔに対する原子
比（Ｒｂ／Ｐ ｔ ）でシ・、０５〜１．０の範囲にあ
ることが好貫しい。
ｓ ヘ（Ｄ担持飄ニ関シテハ、Ｐｄ−Ｐｔ 、 Ｉ’ｄ
−Ｒｈ （７） 場合、 Ｐｄ ＋’Ｊ、 Ａ１２ａｓ
＋７）ｆｉｔ ｉｆ、 Ｋ：対し０−０５〜２０．０
ＭＭ ％ テがッＰｔ 、Ｒｈ ｉｔ Ｐｄに対する
原子比（Ｐｔ／Ｐｄ又はＲｂ／Ｐｄ ） Ｔ Ｏ，０５
〜１．０のｆ１′η目１■にあることが好ましく、Ｐｔ
−Ｒ）ｔ の場合にはＰ ｔ Ｉｔｓ、 ＡＩ２０３
ノアｊｊ ｊ：ｒｔ Ｉｃ 対し Ｏ，０５〜２０．
０ ：？ｒＣＭＬ”１１でかつ肺はＩ）ｔに対する原子
比（Ｒｂ／Ｐ ｔ ）でシ・、０５〜１．０の範囲にあ
ることが好貫しい。
この範囲を外れると、ｍられた素子の感度同上に寄−リ
しない。
しない。
このようにしてｆｉ’、１利された触Ｑγを、つぎに、
ｒｌｌえｉ、＋： バインダとしてアルミニウムヒドロ
キシクロライド等の水溶液を用いて泥漿とし、この泥漿
を５ｎ０２ Ｆ膜の上に７５ｉ定の厚みで塗布、乾燥し
、その後３００〜４００ ＣのｒｒＡ歴で焼成して本発
明にががる触媒ｔｅｉが形成される。
ｒｌｌえｉ、＋： バインダとしてアルミニウムヒドロ
キシクロライド等の水溶液を用いて泥漿とし、この泥漿
を５ｎ０２ Ｆ膜の上に７５ｉ定の厚みで塗布、乾燥し
、その後３００〜４００ ＣのｒｒＡ歴で焼成して本発
明にががる触媒ｔｅｉが形成される。
〔発明の実施料ｊ
実施料１
１） ５ｎｏ２薄膜の形成
２−エチ゛ルヘキザン酸スズをＳｎ の含有１↑東が１
０重ｆｉ１：％となるようにｎ−ブタノールにＶカ了し
てに石溶液を調製した。
０重ｆｉ１：％となるようにｎ−ブタノールにＶカ了し
てに石溶液を調製した。
これをｂｕ”＋１図に示したような、一対の電極２を予
め設けた絶縁基体ｌの簡の外側表面に塗布して望気中に
１時間放置した後、１２０ｃに加熱し、てｎ−ブタノー
ルを気化せしめた。ついで全体を４０００．１時間空気
中で焼成した。この塗布−焼成の工程を３回；反復して
厚み約０．３μｍのＳｎＯ２薄膜を形成した。
め設けた絶縁基体ｌの簡の外側表面に塗布して望気中に
１時間放置した後、１２０ｃに加熱し、てｎ−ブタノー
ルを気化せしめた。ついで全体を４０００．１時間空気
中で焼成した。この塗布−焼成の工程を３回；反復して
厚み約０．３μｍのＳｎＯ２薄膜を形成した。
２）触媒層の形成
（ＮＩＩ４ ）２ ＰｄＣ／ａを水に溶解してＰｄ１．
０重；３９６の水溶液を調製した。ここに１表面禎約り
０Ｏｎ？／ｙ のＡＪ２０ｇ微粉ｆ：浸漬し充分攪拌
しｆｔ 、 ＡＩ２０ｇ微粉をＦ別し１．６時曲減圧乾
燥して水分を除去したＶ。
０重；３９６の水溶液を調製した。ここに１表面禎約り
０Ｏｎ？／ｙ のＡＪ２０ｇ微粉ｆ：浸漬し充分攪拌
しｆｔ 、 ＡＩ２０ｇ微粉をＦ別し１．６時曲減圧乾
燥して水分を除去したＶ。
蒸発乾固した。ついで、乳鉢で粉砕し、得られたｘ”、
＞末を石英ルツボの中に入れて４００ｃで焼成した。
＞末を石英ルツボの中に入れて４００ｃで焼成した。
？二のｆ’ｈ’Ｉｒ 奴の３３）宋音アルミニウムヒド
ロギシクロライド水ｌ？Ｊ液（Ａ４０３１９ｉ ）の中
に入れて泥！Ｉバと１、／ ７’ｊ （） Ｌ ノ泥’
！＋、ｅ ？ｊ、”、５ｎ（１）２薄Ｎ ｃｏ−ヒｒｃ
Ｄｈ布り、 ７’ｊ後。
ロギシクロライド水ｌ？Ｊ液（Ａ４０３１９ｉ ）の中
に入れて泥！Ｉバと１、／ ７’ｊ （） Ｌ ノ泥’
！＋、ｅ ？ｊ、”、５ｎ（１）２薄Ｎ ｃｏ−ヒｒｃ
Ｄｈ布り、 ７’ｊ後。
乾１“°ｔ゛シ、全体を４００電〕でヅ：！（；成した
。Ｊ冨み２０μｎｔの１’ｔＪ Ｊ！ｔ ｉ’、！ｌ′
Ａ／ｌ（、）３ ノ／ｒｌｔ ｇ！’＋”： Ｉ＋’ｌ
が形成された。
。Ｊ冨み２０μｎｔの１’ｔＪ Ｊ！ｔ ｉ’、！ｌ′
Ａ／ｌ（、）３ ノ／ｒｌｔ ｇ！’＋”： Ｉ＋’ｌ
が形成された。
３） ｕ、’を度特注の１１１１１定１υＵ−、Ｉｔ
’ ｌよう冗し７て甲゛）洸した本発明のカス検知素子
から第２図に示しまたような素子を組立て、これ’５月
１ イテＩｒ、’五１Ａｉ ２００１）１１＋１１（７
，Ｊ ＧＯ＋ １１２ 、 ＣＬ １ｃ３Ｉ］８ 及
びｐ、す；度１０００ ｐｐ＋ｎのＣ２ｌｌ５（ＤＩの
ガスに対し、素子のＥｎ＋３４ｉ口’１，１、ＩＪＵ
Ｋ １１１４する感度をＲａ ｉ ｒｉＲｇ ａ ｓと
して測定Ｌ ′Ａ：、ｒ、ここで、Ｒａ ｉ ｒｉ、１
、測定カス′（ｒ−含まない空気中において素子が示し
た抵抗値でｔ−）す、 Ｒｇａｓ 線上１（１゜１カ
スをそれぞれのｖｔ ｍ’−含有する空気中において；
１七子が示［７た４、＋５抗値である。Ｒａ ｉ ｒ４
１ｇａ ｓが大きい程、＋１：、感度でろ、イ、ことを
扁味する。
’ ｌよう冗し７て甲゛）洸した本発明のカス検知素子
から第２図に示しまたような素子を組立て、これ’５月
１ イテＩｒ、’五１Ａｉ ２００１）１１＋１１（７
，Ｊ ＧＯ＋ １１２ 、 ＣＬ １ｃ３Ｉ］８ 及
びｐ、す；度１０００ ｐｐ＋ｎのＣ２ｌｌ５（ＤＩの
ガスに対し、素子のＥｎ＋３４ｉ口’１，１、ＩＪＵ
Ｋ １１１４する感度をＲａ ｉ ｒｉＲｇ ａ ｓと
して測定Ｌ ′Ａ：、ｒ、ここで、Ｒａ ｉ ｒｉ、１
、測定カス′（ｒ−含まない空気中において素子が示し
た抵抗値でｔ−）す、 Ｒｇａｓ 線上１（１゜１カ
スをそれぞれのｖｔ ｍ’−含有する空気中において；
１七子が示［７た４、＋５抗値である。Ｒａ ｉ ｒ４
１ｇａ ｓが大きい程、＋１：、感度でろ、イ、ことを
扁味する。
七〇結果を、 ｖａ ３ ｘに−）；Ｉ１して示した。
乃１．ｔ、−５比「ｌの／こめＱ゛こ、ｐｄ−Ａｇ２０
ｇ触媒關が設けられず５ｎＯｚ Ｍ、 ｌＫａのみ百τ
イ１１１１えたガス（６芝知素子の感ｌハ：を第４図に
示した。
ｇ触媒關が設けられず５ｎＯｚ Ｍ、 ｌＫａのみ百τ
イ１１１１えたガス（６芝知素子の感ｌハ：を第４図に
示した。
図中、○はＣＯ，△はＩ’ｂ 、■はＣＨ＜、口はＣ３
Ｈ８。
Ｈ８。
ｅはＣｍ ＩＩｓ ＯＨをそれぞれ表わす。
第４図から明らかなように、５ｎｏ２薄膜のみを設けた
素子は全体的にその感度が小さく、し７かも全てのＩｌ
＋作温低温度２１１５０Ｈの感度の方が太きい。
素子は全体的にその感度が小さく、し７かも全てのＩｌ
＋作温低温度２１１５０Ｈの感度の方が太きい。
しかし、更に乙の上にＰ ｄ −Ａ Ｉ２０３Ｆ’ｆＪ
！媒層を設けた本発明の素子は、第３図から明らかなよ
うにその感度が全体として増大して高感度になり、感！
ｆを示し始める動作温度が傾向として低温側にシフトし
、かつ、各カスに対する感度特性が変化して動作温度に
よるガス選択性が表われてくる。
！媒層を設けた本発明の素子は、第３図から明らかなよ
うにその感度が全体として増大して高感度になり、感！
ｆを示し始める動作温度が傾向として低温側にシフトし
、かつ、各カスに対する感度特性が変化して動作温度に
よるガス選択性が表われてくる。
第３図で、例えばＣ２１１５０Ｈに着目した場合、ガス
濃度１０００ ｐｐｎｔに対しその感度は約３００℃で
最大となるが約１２０Ｃ以下では２００ ｐｐｍのＣＯ
に対する感度よシも低下する。また、３００ｃを超えて
から感度は徐々に低下して、約４２０ｃ以上でに２００
ｐｐｍのＩ（２、ＣＬ 、 Ｃｓ Ｈａに対する感度
よりも低下している。
濃度１０００ ｐｐｎｔに対しその感度は約３００℃で
最大となるが約１２０Ｃ以下では２００ ｐｐｍのＣＯ
に対する感度よシも低下する。また、３００ｃを超えて
から感度は徐々に低下して、約４２０ｃ以上でに２００
ｐｐｍのＩ（２、ＣＬ 、 Ｃｓ Ｈａに対する感度
よりも低下している。
したがって、 ＣＨ４−Ｃ５Ｈｓの警叩濃度ｈ ２００
０ｐｐｍ以上なので、１１０００ｐｐのＣｍ１ｂＯＩＩ
が存在した場合、約３５０℃ 以」二の動作温度であれ
ばＣ２１１ｉ ０ｔｌによる誤ｊ’１ｉｌ１作を生ずる
ことなしにＣＨ４＋ Ｃａルに対′ｊ−る１４（報レベ
ルを設定することができる。更に。
０ｐｐｍ以上なので、１１０００ｐｐのＣｍ１ｂＯＩＩ
が存在した場合、約３５０℃ 以」二の動作温度であれ
ばＣ２１１ｉ ０ｔｌによる誤ｊ’１ｉｌ１作を生ずる
ことなしにＣＨ４＋ Ｃａルに対′ｊ−る１４（報レベ
ルを設定することができる。更に。
動作渦１（［（ｒ） １２１） Ｕ以下の低温にすれば
、１１０００ｐｐのＣａ ｆＩｓ ＯＩｉによるｎｒ（
動作百二生ずることなく、ＣＯ。
、１１０００ｐｐのＣａ ｆＩｓ ＯＩｉによるｎｒ（
動作百二生ずることなく、ＣＯ。
２００ ｐｐ Ｉｌｌの瞥報レベルを設定することがで
きる。
きる。
集）血１炉ｊ１２
宸施例１と同様の方法で、各種のＳ ｎ ０２薄膜金形
成し、更にこの上に各種の厚膜触／ＩＩＦ、層を設けて
本発明の素子を１１′！造した。これらにつき婁〃（１
１し１１１と同４ζＧにして各動作幅１現でのｍ ｅ
（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ） ’ｃｉｌｌり定した。動作温
１尾１００Ｃ，３５００，４００℃における各素子の感
１現を一括して表に示１７た。
成し、更にこの上に各種の厚膜触／ＩＩＦ、層を設けて
本発明の素子を１１′！造した。これらにつき婁〃（１
１し１１１と同４ζＧにして各動作幅１現でのｍ ｅ
（Ｒａｉｒ／Ｒｇａｓ） ’ｃｉｌｌり定した。動作温
１尾１００Ｃ，３５００，４００℃における各素子の感
１現を一括して表に示１７た。
な卦、 ５ｎ０２ＦＩｙ肥において、Ｎｂ、Ｓｂ
ｉそれぞれＳｎ に刻する原子比で０．０１相当量であ
る。また。
ｉそれぞれＳｎ に刻する原子比で０．０１相当量であ
る。また。
触ρν、に卦いて、ｒｄ、ＰＬ、ＩＬｈをそれぞれＡ／
２０ｇに担持させたものは、その担持）＾はＡＪ＊Ｏｓ
のＩＪ： ｍ：に対１７全てｘ、ｏ：ｎｔ犀゛りらであ
υ、Ｐｄ−ＰＬ 、 １）ｄ−１ｔｈの場合にはＰ ｄ
Ｉ７）Ａ ｌｐ ０４４に対する担持用が１．０′Ｍ
、欧ｑｂでかつＰｔ、Ｒｈ・はＰｄ に対する原子比で
０．５であった。
２０ｇに担持させたものは、その担持）＾はＡＪ＊Ｏｓ
のＩＪ： ｍ：に対１７全てｘ、ｏ：ｎｔ犀゛りらであ
υ、Ｐｄ−ＰＬ 、 １）ｄ−１ｔｈの場合にはＰ ｄ
Ｉ７）Ａ ｌｐ ０４４に対する担持用が１．０′Ｍ
、欧ｑｂでかつＰｔ、Ｒｈ・はＰｄ に対する原子比で
０．５であった。
Ｐｔ、 −Ｒｈ についてケよ、 ｐｔがＡ Ｔｏ
Ｏｓに対し］、 、（ｌ ｐ（ｉ？ｌ：’ｓ Ｒｈは
ｐｔに対する原子比で０．５で３）つた。
Ｏｓに対し］、 、（ｌ ｐ（ｉ？ｌ：’ｓ Ｒｈは
ｐｔに対する原子比で０．５で３）つた。
表から明らかなように１本発明の素子をニジとくにＣＯ
にえ１し７てＥ’： 篩（ＩＲ度ａ）示しｍ Ｉｆｆ
２００ ｐｐｍに対していずれも１０１）ｆｒｒ以１の
値である。また、ＣＬ。
にえ１し７てＥ’： 篩（ＩＲ度ａ）示しｍ Ｉｆｆ
２００ ｐｐｍに対していずれも１０１）ｆｒｒ以１の
値である。また、ＣＬ。
Ｃｓ、Ｈｓについて’ｋ １０〜７０倍と高感度である
。また％Ｃ２Ｊｌｓ （’）ＣＩの黒用゛Ｖ、１．３０
０Ｃ以」−゛では徐々に低下し４２ （ｌ Ｃ以」二で
ｆａｒ、 （ｌｉ４ ＊ Ｃｓ ＩＩｓ ２００１１１
１＋１１よりもＣｚＪＪｓ ０１３１ （１００ｐｐｍ
の方が低ａ １’Ｊ−Ｔ 、ｆ’） ７：＋。
。また％Ｃ２Ｊｌｓ （’）ＣＩの黒用゛Ｖ、１．３０
０Ｃ以」−゛では徐々に低下し４２ （ｌ Ｃ以」二で
ｆａｒ、 （ｌｉ４ ＊ Ｃｓ ＩＩｓ ２００１１１
１＋１１よりもＣｚＪＪｓ ０１３１ （１００ｐｐｍ
の方が低ａ １’Ｊ−Ｔ 、ｆ’） ７：＋。
〔発明の効果ｊ
Ｌソ、上のｆｉ！ｌ’、明のように５本発明のガス検知
素子は低δを一度のｊη！冗性方性ガスし胃、感度全庁
し、しかも。
素子は低δを一度のｊη！冗性方性ガスし胃、感度全庁
し、しかも。
貴１７；７〜約１２００の低温域で！−，ｊ： ＣＯに
対する感度９？Ｆｔ１：、に医れ、約３５０〜４５０℃
の高温域においては、Ｃ、Ｉ］、４ 、 Ｃｓ 、ｌＩ
ｓが、（ＩＩ感度を示して選択ｆトに優れている。
対する感度９？Ｆｔ１：、に医れ、約３５０〜４５０℃
の高温域においては、Ｃ、Ｉ］、４ 、 Ｃｓ 、ｌＩ
ｓが、（ＩＩ感度を示して選択ｆトに優れている。
そのだめ、ｌｉ１作温１ｊ（を前記温度に設定すること
により、 Ｃｔ 、１．ｌｓ ＯＩ］の在任に基づく誤
ルｉＪ作を排除してｆｒ石１の、１．：：元デｉ：ガス
を（リマ出することができてイ■用である。
により、 Ｃｔ 、１．ｌｓ ＯＩ］の在任に基づく誤
ルｉＪ作を排除してｆｒ石１の、１．：：元デｉ：ガス
を（リマ出することができてイ■用である。
第１１ｋｌ ＆；Ｉ本発り」ガス検知素子の１１同のｌ
Ｑｉ １Ｔｉｉ図。 〔１λ２図はＩｌＫ素子を組立てて成るシト１ｈし１１
である。第３図Ｆ、ｒ、Ｐｄ （１、Ｏｗｔ％）−ＡＪ
２０３触媒を用イア”４本発明素子の各種ガスに対する
感度特性を表わす図、第４図１は１本発明にかかる５ｎ
（ｈ 薄膜の感度特性１表わす図である。 １・・・絶縁基体、２・・・電極、３・・・３ ｎ２０
３’ｉｌ’ｒ膜、４・・・１５・ｌｉ Ｍｌ’、 Ｉン
７．５・・・絶縁板、６・・・ピン、７・・・リード佑
。 ８・・・ヒーター 第１図 第３図
Ｑｉ １Ｔｉｉ図。 〔１λ２図はＩｌＫ素子を組立てて成るシト１ｈし１１
である。第３図Ｆ、ｒ、Ｐｄ （１、Ｏｗｔ％）−ＡＪ
２０３触媒を用イア”４本発明素子の各種ガスに対する
感度特性を表わす図、第４図１は１本発明にかかる５ｎ
（ｈ 薄膜の感度特性１表わす図である。 １・・・絶縁基体、２・・・電極、３・・・３ ｎ２０
３’ｉｌ’ｒ膜、４・・・１５・ｌｉ Ｍｌ’、 Ｉン
７．５・・・絶縁板、６・・・ピン、７・・・リード佑
。 ８・・・ヒーター 第１図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一刻の電極を備えカニ絶縁糸１木の表面に、金属１も（
子ン含イ１したイクイ賎化合物の熱分解により、該電信
を波オｊ乍して、ｒＲ化第二スズ薄膜又はニオビウムも
しくけアンチモンを添加した醒化第二スズ＃膜が設けら
れ、更に、航薄膜の上に該薄膜を被覆して。 酸化アルミニウムにパラジウム、白金、ロジウムのｒｌ
Ｆから選ｔｊｒれる少なくとも１種を担持させて成る）
’ｓ’−Ｗ”＝ Ｆ＋虫ρＶ、請が設けられている仁と
を特徴とするガス検知素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147788A JPS5938641A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | ガス検知素子 |
| DE8383108418T DE3377738D1 (en) | 1982-08-27 | 1983-08-26 | Co gas detecting device and circuit for driving the same |
| EP83108418A EP0102067B1 (en) | 1982-08-27 | 1983-08-26 | Co gas detecting device and circuit for driving the same |
| KR1019830004019A KR870001034B1 (ko) | 1982-08-27 | 1983-08-27 | 기체검출소자 |
| US06/903,839 US4792433A (en) | 1982-08-27 | 1986-09-04 | CO gas detecting device and circuit for driving the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57147788A JPS5938641A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | ガス検知素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938641A true JPS5938641A (ja) | 1984-03-02 |
| JPS6151262B2 JPS6151262B2 (ja) | 1986-11-07 |
Family
ID=15438209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57147788A Granted JPS5938641A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | ガス検知素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938641A (ja) |
| KR (1) | KR870001034B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62126341A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Toshiba Corp | ガスセンサ |
| JPS6383650A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Toshiba Corp | ガスセンサの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108120747B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-10-30 | 江苏智闻智能传感科技有限公司 | 二氧化锡基气敏元件的制备方法及一氧化碳气体传感器*** |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS547196A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-19 | Figaro Eng | Gas detecting element |
| JPS5421397A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-17 | Fuji Electric Co Ltd | Carbon monoxide detector |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP57147788A patent/JPS5938641A/ja active Granted
-
1983
- 1983-08-27 KR KR1019830004019A patent/KR870001034B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS547196A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-19 | Figaro Eng | Gas detecting element |
| JPS5421397A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-17 | Fuji Electric Co Ltd | Carbon monoxide detector |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62126341A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-08 | Toshiba Corp | ガスセンサ |
| JPS6383650A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-14 | Toshiba Corp | ガスセンサの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR840006075A (ko) | 1984-11-21 |
| KR870001034B1 (ko) | 1987-05-25 |
| JPS6151262B2 (ja) | 1986-11-07 |
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