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J-GLOBAL ID：201702244300962882   整理番号：17A1192098

ゾル-ゲル法により調製したPt/WO₃ガスクロミック膜の水素検出能の最適化

Optimization of Hydrogen Sensing Performance of Pt/WO₃ Gasochromic Film Fabricated by Sol-Gel Method

著者 (4件)： TAKAHASHI Hajime (Yokohama National Univ., Kanagawa, JPN) ,  OKAZAKI Shinji (Yokohama National Univ., Kanagawa, JPN) ,  NISHIJIMA Yoshiaki (Yokohama National Univ., Kanagawa, JPN) ,  ARAKAWA Taro (Yokohama National Univ., Kanagawa, JPN)
資料名： Sensors and Materials  (Sensors and Materials)
巻： 29  号： 9 (1)  ページ： 1259-1268  発行年： 2017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： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最適水素ガスセンサで利用されるゾル-ゲル誘導Pt/WO₃膜の検出性能を評価し,最適化した。Pt/WO₃膜は,Na₂WO₃水溶液の酸性化を利用するゾル-ゲル法によって,石英ガラス基板上に堆積させた。水素含有気体を暴露した結果の,膜の光透過率の変化を,近赤外領域で測定した。センサの性能は,アニール条件,前駆体濃度,触媒負荷量などの調製パラメータにより大きく影響を受けた。500°Cでアニールした場合には,高感度と高速応答性が得られた。安定性能を得るためには,最低0.5hのアニール時間が必要であり,長時間のアニール時間は感度には影響がなかった。しかしセンサの性能と膜の光透過率は,0.4以上の比の場合には,低下した。PtとWの原子比は,検出特性にかなりの影響を与えた。Pt負荷量が増加すると,感度と応答速度の両者が向上した。比が約0.35の場合に,最大感度が観測された。ゾル-ゲル過程で利用されるNa₂WO₄溶液の濃度も重要なパラメータであった。濃度が増加すると,検出膜の厚さが増加するため,感度が向上した。応答速度の濃度依存性は,回復速度の濃度依存性よりも大きかった。膜をH₂/N₂ガスに暴露すると,良好な応答性が観測された。水素の検出限界は約0.001vol%で,水蒸気の影響は非常に少なかった。しかし膜を水素含有空気に暴露すると,酸素が反応を阻害するため,検出性能が低下した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ゾル-ゲル法 ,  白金 ,  酸化タングステン ,  *ガスセンサ ,  最適化 ,  水素 ,  *光学的性質 ,  センサ ,  *透過率 ,  温度依存性 ,  焼なまし ,  感度 ,  性能 ,  能力 ,  速度 ,  化学組成 ,  濃度依存性 ,  膜厚 ,  妨害成分 ,  *光センサ ,  近赤外線
準シソーラス用語： *水素センサ ,  *ガスクロミズム ,  膜センサ ,  *光透過率 ,  検出感度 ,  応答速度 ,  膜厚依存性

分類 (2件)： 分析機器  (CC02020S) ,  無機化合物の物理分析  (CC03024P)

引用文献 (19件)：

• G. R. Astbury: Process Saf. Environ. Prot. 86 (2008) 397.
• D. A. Crowl and Y. D. Jo: J. Loss Prev. Process Ind. 20 (2007) 158.
• S. Linke, M. Dallmer, R. Werner, and W. Moritz: Int. J. Hydrogen Energy 37 (2012) 17523.
• C. Han, D. Hong, S. Han, J. Gwak, and K. C. Singh: Sens. Actuators, B 125 (2007) 224.
• T. Rashid, D. Phan, and G. Chung: Sens. Actuators, B 185 (2013) 777.

タイトルに関連する用語 (6件)： ゾル-ゲル法 ,  調製 ,  Pt ,  水素 ,  検出能 ,  最適化