Zr添加多孔性CaFe2O4粉末のCO2検出特性

OBATA Kenji; MIZUTA Keisuke; OBUKURO Yuki; SAKAI Go; HAGIWARA Hidehisa; ISHIHARA Tatsumi; MATSUSHIMA Shigenori

文献

J-GLOBAL ID：201602275107346329 整理番号：16A1333587

Zr添加多孔性CaFe₂O₄粉末のCO₂検出特性

CO₂ Sensing Properties of Zr-Added Porous CaFe₂O₄ Powder

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資料名：
巻： 28 号： 11 ページ： 1157-1164 発行年： 2016年
JST資料番号： L0338A ISSN： 0914-4935 CODEN： SENMER 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：短報発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

空気中のCO₂に対するZr添加および純粋なCaFe₂O₄粉末のガス検出特性を250~450°Cの温度範囲で調べた。純粋なCaFe₂O₄粉末から作った半導体タイプのガスセンサはCO₂にかなり良い応答を示した。さらに,CaFe₂O₄粉末への少量のZrの添加が,本ガスセンサのCO₂応答を強化するのに効果的であるとわかった。空気の抵抗と標的ガスのとの比によって定義したガス応答が300°Cという動作温度で最大に達することもわかった。300°CでのZr添加CaFe₂O₄系センサのガス応答が純粋なCaFe₂O₄粉末から作ったセンサのものよりも2.5倍高いと求めた。しかし,Zr添加CaFe₂O₄系センサの90%応答時間は,300°Cでのものより350°Cでずっと速かった。このように,Zr添加CaFe₂O₄系センサの最適ガス検出性能は,この温度でCO₂ガスへのさらに高い応答を考慮して,350°Cという動作温度で得られると思われる。ただし,本CaFe₂O₄系センサはCO₂ガスに可逆的ならびに連続的に応答した。赤外線分析は,本CaFe₂O₄系センサの検出メカニズムがCaFe₂O₄の電気抵抗の変化であることを明らかにした。それは,負に荷電した酸化物イオン(O^-)による反応性CO₂吸着に起因しており,CaFe₂O₄の母材の正孔濃度の増加にいたった。(翻訳著者抄録)

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セラミック・磁器の性質 , 分析機器 , 金属酸化物及び金属カルコゲン化物の結晶構造 , ガス化学工業

引用文献 (21件)：

M. Guthier and A. Chamberland: J. Electrochem. Soc. 124 (1997) 1579.
T. Maruyama, S. Sakai, and Y. Saito: Solid State Ionics 23 (1987) 107.
N. Imanaka, M. Kamikawa, S. Tamura, and G. Adachi: Solid State Ionics 133 (2000) 279.
K. Obata, S. Motohi, and S. Matsushima: Sens. Mater. 24 (2012) 43.
J. Tamaki, M. Akiyama, C. Xu, N. Miura, and N. Yamazoe: Chem. Lett. 19 (1990) 1243.

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