JPH0313854A - NOx gas detection element - Google Patents

NOx gas detection element

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JPH0313854A
JPH0313854A JP14842389A JP14842389A JPH0313854A JP H0313854 A JPH0313854 A JP H0313854A JP 14842389 A JP14842389 A JP 14842389A JP 14842389 A JP14842389 A JP 14842389A JP H0313854 A JPH0313854 A JP H0313854A
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nox
titanium
nox gas
detection element
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Kazuko Satake
和子 佐竹
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、混合気体中に含、まれるNOxガスの濃度を
検出するためのNOxガス検知素子に関し、特に内燃機
関等の排ガスに含まれるような高濃度のNOxガスの検
出に有効なNOxガス検知素子に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a NOx gas detection element for detecting the concentration of NOx gas contained in a mixed gas, and in particular, to a NOx gas detection element for detecting the concentration of NOx gas contained in a mixed gas. The present invention relates to a NOx gas detection element that is effective for detecting such high concentration NOx gas.

〔従来の技術及び問題点〕[Conventional technology and problems]

従来、使用されているNoxlf度測定には、化学発光
法、赤外線吸収法、電気分解法等が用いられていたが、
これらの方法の実施には大型の装置を要するため高価で
あり、また、メインテナンスが困難であるといった問題
があった。
Conventionally, methods such as chemiluminescence, infrared absorption, and electrolysis have been used to measure Noxlf levels.
Implementation of these methods requires large equipment, which is expensive, and maintenance is difficult.

これらの問題を解決 以下余白 するため、SnO□やAgo−■205等の金属酸化物
半導体やフタロシアニン錯体等の有機半導体をNOxガ
ス検知素子として用いた小型でメンテナンスフリーのN
へガス検知器が多くの研究者によシ検討されてきた。
In order to solve these problems, we have developed a compact and maintenance-free NOx gas detection element using metal oxide semiconductors such as SnO□ and Ago-■205, and organic semiconductors such as phthalocyanine complexes.
Gas detectors have been considered by many researchers.

かかるNOxガス検知器は、NOxガス検知素子に一対
の電極を接続し、該NOxガス検知素子がNOxを吸着
したときに起こる抵抗の変化を測定してNOx量を測定
するものである。
Such a NOx gas detector measures the amount of NOx by connecting a pair of electrodes to a NOx gas sensing element and measuring a change in resistance that occurs when the NOx gas sensing element adsorbs NOx.

しかしながら、上記した従来のNOxガス検知器は、N
Oxガス検知素子の特性に起因して次のような問題点を
有していた。
However, the conventional NOx gas detector described above is
The following problems have arisen due to the characteristics of the Ox gas detection element.

(1)  Noに対する感度が小さいため、内燃機関等
の排ガスのように、含まれるNOx中の90%以上をN
Oが占めるものに対しては、そのNOx濃度を正確に測
定することが困難である。
(1) Because the sensitivity to NO is low, more than 90% of the NOx contained in exhaust gas from internal combustion engines is
It is difficult to accurately measure the NOx concentration for those dominated by O.

(2)定量可能なNOエガス濃度の上限が数百ppmと
低いため、内燃機関等の排ガスのように、NOx濃度が
数千ppmにも達する場合には使用できない。
(2) Since the upper limit of the NOx concentration that can be quantified is as low as several hundred ppm, it cannot be used when the NOx concentration reaches several thousand ppm, such as in exhaust gas from internal combustion engines.

比較的高い感度があるため、NOxガスとこれらのガス
とが夾雑する場合には、NOx濃度を正確に測定するこ
とが困難である。
Because of the relatively high sensitivity, it is difficult to accurately measure the NOx concentration when NOx gas is contaminated with these gases.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者は上記の様な問題点を解決するためにとして使
用することによシ、NoとNO2に対して同等で且つ高
い感度を示し、また、測定可能なNOxガス濃度の上限
が高く、しかもNOx以外の夾雑ガスに対する感度が極
めて低く、該夾雑ガスの影響が少ないという優れた特性
を示すことを見い出し、本発明を完成するに至った。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have discovered that by using it as a method, it shows equal and high sensitivity to No and NO2, and also has a high upper limit of measurable NOx gas concentration. In addition, the present inventors have discovered that the sensitivity to contaminant gases other than NOx is extremely low and exhibits excellent characteristics such that the influence of the contaminant gases is small, leading to the completion of the present invention.

以下余白 本発明は、非化学量論性パラメーター(δ)が0.01
<δ<0.5の酸素欠陥を有する、(a)TiOz、 (b)TiO2と固溶する金属とチタンとの複合酸化物
、及び (c)チタンとプロブスカイト型構造の酸化物を形成す
る金属とチタンとの複合酸化物 よりなる群から選ばれた少なくとも1種の金属酸化物(
以下、含チタン酸化物ともいう)よりなるNOxガス検
知素子である。
The following margin The present invention has a non-stoichiometric parameter (δ) of 0.01
Forms (a) TiOz, (b) composite oxide of metal and titanium in solid solution with TiO2, and (c) oxide of titanium and provskite structure, which have oxygen defects of <δ<0.5. At least one metal oxide selected from the group consisting of composite oxides of metal and titanium (
This is a NOx gas detection element made of a titanium-containing oxide (hereinafter also referred to as a titanium-containing oxide).

尚1本発明において、非化学量論性パラメーター(δ)
の値は、ESCA (X線光電子分光装置)を用い、 mAの条件下で、ArスパッターをlkV、25mAで
30秒行った後の測定値を示す。
Note that in the present invention, the non-stoichiometric parameter (δ)
The values are the values measured using ESCA (X-ray photoelectron spectroscopy) under mA conditions after performing Ar sputtering at lkV and 25 mA for 30 seconds.

本発明のNo、ガス検知素子は、非化学IgA性パラメ
ー=ター(δ)がo、oi<δ<0.5、好ましくは、
0.04〜0.2の酸素欠陥を有する。(a)TiOt
The No. gas sensing element of the present invention has a non-chemical IgA parameter (δ) of o, oi<δ<0.5, preferably
It has 0.04 to 0.2 oxygen vacancies. (a) TiOt
.

(b)TiOt・と固溶する金属とチタンとの複合酸化
物及び(c)チタンとペロブスカイト型構造の酸化物を
形成する金属とチタンとの複合酸化物よりなる群から選
ばれた少なくとも1種の酸化物により構成することがN
O,に対して選択的に高い感度を発揮させるために必要
である。即ち、本発明において、含チタン酸化物の非化
学量論性パラメーター(δ)が上記の範囲より小さい場
合は、酸素に対する感度が高くなり、Noヨに対する感
度は著し。
At least one member selected from the group consisting of (b) a composite oxide of metal and titanium that forms a solid solution with TiOt, and (c) a composite oxide of titanium and a metal that forms an oxide with titanium and a perovskite structure. N
This is necessary to exhibit high sensitivity selectively to O. That is, in the present invention, when the non-stoichiometric parameter (δ) of the titanium-containing oxide is smaller than the above range, the sensitivity to oxygen becomes high and the sensitivity to No.

く低下する。また、非化学量論性パラメータ(δ)が上
記範囲より大きい場合は、全てのガスに対する感度が低
下する。
decreases significantly. Furthermore, when the non-stoichiometric parameter (δ) is larger than the above range, the sensitivity to all gases decreases.

かかる含チタン酸化物として代表的なものを例示すれば
、(a)のチタニアとして、TjOz−Jが、ま明#l
書の浄書(内容に変更なし) た(b)の複合酸化物として一般式AXT++−xoz
−δ(ただし、八はA l 、 Nbs Tas sb
、八5% Ga、 In−5c、 Mg及びYよりなる
群から選ばれた少なくとも1種の元素を示し、0<x<
1である)で示される酸化物が、更に(c1の複合酸化
物として一般式BTiO*−j  (ただし、BはPb
s Ca、 Sr、Cd5Zn。
Typical examples of such titanium-containing oxides include TjOz-J as the titania in (a), Mamei #l
Engraving of the book (no change in content) General formula AXT++-xoz as the composite oxide of (b)
-δ (however, eight is A l, Nbs Tas sb
, 85% Indicates at least one element selected from the group consisting of Ga, In-5c, Mg and Y, and 0<x<
1) is further represented by the general formula BTiO*-j (where B is Pb
sCa, Sr, Cd5Zn.

Ln及びBaよりなる群から選ばれる少なくとも1種の
元素を示す)で示される酸化物〆が挙げられる。
Examples include oxides represented by (representing at least one element selected from the group consisting of Ln and Ba).

上記の一般式A)ITil□02−tで示される含チタ
ン酸化物を具体的に例示すれば、A IX’ri、−、
o□I、Nb++Ti+−xo t−1’ % Tax
Ti+−++O*−j −SbJ’ 1−XOt −J
 %^5llTi1−Xo z−1、GaXTi 1−
XO!−J −、In、T’ 、−1lo t−t、5
CXTI +−xOz−J −、Y、ITi+−xo 
t−J −、MgxTr l−Xo *−j %へN 
、、Nb、、ri (1−XI−N2) Ot−J 、
Lux+Stl+tTi (1−xi−N2)において
、Xは、0<X<L好ましくはO<x≦0.5であり、
文1、N2は、0 < (X1+X2) < 1、好ま
しくはO< (XI +X2) ≦0.5である。
Specific examples of the titanium-containing oxide represented by the above general formula A)ITil□02-t include A IX'ri, -,
o□I, Nb++Ti+-xo t-1' % Tax
Ti+-++O*-j -SbJ' 1-XOt -J
%^5llTi1-Xo z-1, GaXTi 1-
XO! -J-, In, T', -1lo t-t, 5
CXTI +-xOz-J-, Y, ITi+-xo
t-J −, MgxTr l-Xo *-j %N
,,Nb,,ri (1-XI-N2) Ot-J ,
In Lux+Stl+tTi (1-xi-N2), X is 0<X<L, preferably O<x≦0.5,
Sentence 1, N2 is 0<(X1+X2)<1, preferably O<(XI+X2)≦0.5.

また、一般弐B T i O3イ”°で示される含チタ
ン酸り、その具体的なものを例示すれば、CaT i 
O3−t %5rTiOff−7’、BaTi0.l−
1、PbTtOz−7、CdTi0ff45、ZnTi
0:+−5%LaTiO3−J 、BaTi0ff4 
、NdTi0=4、Sr、Ba−yTi Ox−j 、
BayLat−yTi 03− (、Ca、Sr+−y
T、i 0 x−J等が挙げられる。
In addition, the general titanium-containing acid represented by 2B T i O3 ”°, specific examples of which are CaT i
O3-t %5rTiOff-7', BaTi0. l-
1, PbTtOz-7, CdTi0ff45, ZnTi
0: +-5% LaTiO3-J, BaTi0ff4
, NdTi0=4, Sr, Ba-yTiOx-j,
BayLat-yTi 03- (, Ca, Sr+-y
Examples include T, i 0 x-J, and the like.

尚、上・記式において、yは、Q<y<l、これらの含
チタン酸化物は、単独で、或いは他の含チタン酸化物と
混合してNoXガス検知素子を構成する。
In the above formula, y satisfies Q<y<l, and these titanium-containing oxides constitute the NoX gas detection element alone or in combination with other titanium-containing oxides.

本発明のNO、ガス検知素子である含チタン酸化物は、
前記した化学式で示されるが、NOXとの反応性を高め
るため、その使用に際しては一般に、200〜7寺OO
℃、好ましくは400〜600℃に加熱することが好ま
しい。
The titanium-containing oxide which is the NO gas detection element of the present invention is
Although it is shown by the above chemical formula, in order to increase the reactivity with NOX, it is generally used in the range of 200 to 7
It is preferred to heat to 400-600°C.

本発明のNo、ガス検知素子の形状は特に制限されず、
該Noやガス検知素子を用いて形成されるNO,ガス検
知器の構造に応じて適宜決定すればよい0例えば、チッ
プ状、膜状等が一般式である。
No. of the present invention, the shape of the gas sensing element is not particularly limited,
The NO formed using the gas detection element may be appropriately determined depending on the structure of the gas detector.For example, a general formula is a chip shape, a film shape, etc.

かかる形状を有する含チタン酸化物の製法は特に制限さ
れないが、代表的な製法として、焼結法、ス・母ツタリ
ング法、蒸着法、熱分解法等による方法が挙げられる。
The method for producing a titanium-containing oxide having such a shape is not particularly limited, but representative methods include methods such as a sintering method, a sintering method, a vapor deposition method, and a thermal decomposition method.

上記方法のうち、焼結法はチップ状、膜状の含チタン酸
化物の成形に、また、ス・センタリング法、蒸着法、熱
分解法は膜状の含チ以下余白 タン酸化物の成形に好適である。具体的な製造方法を以
下に例示する。まず、焼結法による製造方法としては、
含チタン酸化物粉体を所定の形状を有するキャビティー
内に充填し、圧縮成形した後、或いは圧縮成形すると同
時に加熱して焼結する方法が好適である。該圧縮成形に
おける圧力は、200’fJ9/cm2〜1 t 7c
m2、一般的には300〜700kl?/α2が適当で
ある。また、焼結温度及び焼結雰囲気は非化学量論性パ
ラメーター(δ)を決めるものであシ、特に重要である
。非還元性雰囲気(N2 、Ar等)において、焼結温
度(T)は900℃<T<融点の範囲の温度を採用すれ
ばよい。また、CO2H2等の還元性ガスの雰囲気を用
いる場合には適した焼結温度は、ガスの種類及び濃度に
よって変化するが、例えばCO5%を含むN2中におい
ては、700℃くT(1000℃が望ましく、H2Sチ
を含むN2中においては600℃(T(900℃が望ま
しい。またもちろん上記焼結条件の組合わせ、例えば非
還元性雰囲気中での焼結ののち還元性雰囲気中で処理す
る等の方法を用いてもよい。
Among the above methods, the sintering method is used for forming titanium-containing oxides in the form of chips and films, and the centering method, vapor deposition method, and pyrolysis methods are used for forming film-like titanium oxides with blank spaces below. suitable. A specific manufacturing method is illustrated below. First, as a manufacturing method using the sintering method,
A preferred method is to fill a cavity having a predetermined shape with titanium-containing oxide powder, compression mold it, or heat and sinter it simultaneously with the compression molding. The pressure in the compression molding is 200'fJ9/cm2 to 1t7c
m2, generally 300-700kl? /α2 is appropriate. Furthermore, the sintering temperature and sintering atmosphere are particularly important since they determine the non-stoichiometric parameter (δ). In a non-reducing atmosphere (N2, Ar, etc.), the sintering temperature (T) may be in the range of 900°C<T<melting point. In addition, when using an atmosphere of reducing gas such as CO2H2, the suitable sintering temperature varies depending on the type and concentration of the gas, but for example, in N2 containing 5% CO2, the suitable sintering temperature is 700℃ to T (1000℃ Preferably, 600°C (T (900°C) is preferable in N2 containing H2S. Also, of course, combinations of the above sintering conditions, such as sintering in a non-reducing atmosphere followed by treatment in a reducing atmosphere, etc. You may also use this method.

マタ、焼結法の他の方法としては、含チタン酸化物粉体
を分散媒と混合してペースト状とし、こ。
Another method of sintering is to mix titanium-containing oxide powder with a dispersion medium to form a paste.

れをスクリーン印刷によシ絶縁性基板上に膜状に印刷し
た後、前記した焼結温度で焼結する方法が挙げられる。
An example of this method is to print a film on an insulating substrate by screen printing, and then sinter it at the above-mentioned sintering temperature.

上記した焼結方法において、出発原料の含メタン酸化物
に代えてチタンを含む水酸化物、アルコキサイド等の化
合物を用い、該化合物を酸化すると共に焼結を行っても
よい。
In the above-described sintering method, a compound such as a titanium-containing hydroxide or alkoxide may be used instead of the methane-containing oxide as a starting material, and the compound may be oxidized and sintered.

また、スパッタリング法としては、例えば金属チタンを
ターケ0ット材料とし、酸素の存在下でアルミナ等の絶
縁性基板上にスパッタリングを行って薄膜を形成せしめ
、次いで、空気中で該薄膜を500〜800℃で焼成し
てT iO2の薄膜を得る方法が挙げられる。
In addition, as a sputtering method, for example, titanium metal is used as a target material, and sputtering is performed on an insulating substrate such as alumina in the presence of oxygen to form a thin film, and then the thin film is coated in air with a A method of obtaining a TiO2 thin film by firing at 800° C. is exemplified.

更に、蒸着法としては、例えば、金属チタンを酸素圧0
.5〜3 Torrの下で蒸発させ、この蒸気をアルミ
ナ等の絶縁性基板上に蒸着させてT r 02薄膜を形
成させる方法が挙げられる。
Furthermore, as a vapor deposition method, for example, metal titanium is deposited at an oxygen pressure of 0.
.. A method of forming a T r 02 thin film by evaporating under 5 to 3 Torr and depositing the vapor on an insulating substrate such as alumina can be mentioned.

更にまた、熱分解法としては、目的とする含チタン酸化
物を構成する金属のアルコキサイド等の有機金属化合物
の溶液をアルミナ等の基板に塗布した後、空気中等の非
還元性雰囲気あるいは還元性雰囲気で500℃〜融点以
下の温度で熱分解することによりT iO2薄膜を形成
させる方法が挙げられる。
Furthermore, as a thermal decomposition method, a solution of an organometallic compound such as a metal alkoxide constituting the target titanium-containing oxide is applied to a substrate such as alumina, and then the solution is heated in a non-reducing atmosphere such as air or in a reducing atmosphere. A method of forming a TiO2 thin film by thermal decomposition at a temperature of 500° C. to below the melting point is mentioned.

以上、スパッタリング法、蒸着法、熱分解法等によるT
 iO2の薄膜の製造方法を示したが、他の含チタン酸
化物の薄膜も上記方法に準じて製造することが可能であ
る。
As mentioned above, T by sputtering method, vapor deposition method, thermal decomposition method, etc.
Although a method for producing a thin film of iO2 has been shown, thin films of other titanium-containing oxides can also be produced according to the above method.

以下余白 ガスに対する感度が極めて低いものであるが、測定され
るNOxガス中の該夾雑ガスの濃度が11000pp以
上と極端に大きい場合、その測定値がある程度低下する
という現象を生じる。
Although the sensitivity to blank gas is extremely low, if the concentration of the contaminant gas in the NOx gas to be measured is extremely high, such as 11,000 pp or more, a phenomenon occurs in which the measured value decreases to some extent.

本発明者等は、かかる場合においても、より正確にNO
vガス濃度の測定を行うべく研究を重ねた。その結果、
前記した含チタン酸化物よりなる素子の少なくとも表面
に酸化触媒を含有する層を存在させることによって、低
濃度から高濃度の夾雑ガスの存在下においても、常に正
確にNOxガス濃度の測定を行い得ることを見い出した
Even in such a case, the inventors have determined that the NO
We conducted repeated research to measure the v gas concentration. the result,
By providing a layer containing an oxidation catalyst on at least the surface of the element made of the titanium-containing oxide described above, the NOx gas concentration can always be accurately measured even in the presence of a low to high concentration of contaminant gas. I discovered that.

即ち、本発明は、非化学量論性パラメーター(δ)が0
.01<6<0.5の酸素欠陥を有する、(81丁10
□、(b)Ti Otと固溶する金属とチタンとの複合
酸化物、及び(c)チタンとペロブスカイト型構造の酸
化物を形成する金属とチタンとの複合酸化物よりなる群
から選ばれた少な(とも1種の金属酸化物よりなり、少
なくとも表面に酸化触媒を含有す層を有するNo、ガス
検知素子をも提供する。
That is, in the present invention, the non-stoichiometric parameter (δ) is 0.
.. 01<6<0.5 oxygen defects (81-10
□, selected from the group consisting of (b) a composite oxide of a metal and titanium that forms a solid solution with TiOt, and (c) a composite oxide of a metal and titanium that forms an oxide of titanium and a perovskite structure. The present invention also provides a gas sensing element that is made of one type of metal oxide and has a layer containing an oxidation catalyst on at least the surface.

明細會の浄書(内容に変更なし) 本発明において、酸化触媒は、No、ガス検知素子の使
用温度下で酸化触媒としての性能を発揮し得るのであれ
ば、特に制限されない。例えば、PL、 Ph、 Pd
等の貴金属系酸化触媒、旧、Fe等の金属系酸化触媒、
LaC0:+ % LaNi0:+ 、La5ro、3
Coo、703等の金属酸化物系酸化触媒などが代表的
である。そのうち、特に貴金属系酸化触媒が好適である
Description of Specification (No change in content) In the present invention, the oxidation catalyst is not particularly limited as long as it can exhibit its performance as an oxidation catalyst at the operating temperature of the gas detection element. For example, PL, Ph, Pd
Noble metal-based oxidation catalysts such as Old, Metal-based oxidation catalysts such as Fe, etc.
LaC0:+% LaNi0:+, La5ro, 3
Typical examples include metal oxide-based oxidation catalysts such as Coo and 703. Among these, noble metal oxidation catalysts are particularly suitable.

上記酸化触媒は、前記した含チタン酸化物よりなる素子
の少なくとも表面に該酸化触媒を含む層として存在して
いればよい。即ち、酸化触媒を含有する層を含チタン酸
化物よりなる素子の少なくと゛も表面に存在させる態様
としては、■酸化触媒を該素子の全体に分散して存在さ
せるB様、■酸化触媒を該素子の表層部を含んで部分的
に°分散して存在させる態様、■酸化触媒を含む層を該
素子の表面に設ける態様等が挙げられる。このうち、■
及び■の態様が特に好適である。上記■の態様において
、酸化触媒を含む層は、酸化触媒を担持した担体粒子に
よって形成してもよいし、場合に明細書の浄書(内容に
変更なし) よっては酸化触媒単独で形成してもよい。
The oxidation catalyst may be present as a layer containing the oxidation catalyst on at least the surface of the element made of the titanium-containing oxide described above. That is, as embodiments in which a layer containing an oxidation catalyst is present at least on the surface of an element made of a titanium oxide, there are two methods: (1) B in which the oxidation catalyst is dispersed throughout the element, and (2) the oxidation catalyst is present in the element. Examples include a mode in which the oxidation catalyst is partially dispersed including the surface layer portion of the element, and a mode in which a layer containing an oxidation catalyst is provided on the surface of the element. Of these,■
The embodiments (1) and (2) are particularly preferred. In the embodiment (2) above, the layer containing the oxidation catalyst may be formed by carrier particles carrying the oxidation catalyst, or in some cases, the layer containing the oxidation catalyst may be formed by the oxidation catalyst alone. good.

上記■及び■の態様は、前記した貴金属系酸化触媒及び
金属系酸化触媒に対して好適である。この場合、含チタ
ン酸化物の含酸化触媒マトリックス中における貴金属系
酸化触媒の濃度は10〜101000pp好ましくは、
100〜600ppmが、また、金属系酸化触媒の濃度
は0.1〜5重量%、好ましくは、0.5〜3重量%が
一般的である。
The above embodiments (1) and (2) are suitable for the above-mentioned noble metal oxidation catalyst and metal oxidation catalyst. In this case, the concentration of the noble metal oxidation catalyst in the oxidation-containing catalyst matrix of the titanium-containing oxide is preferably 10 to 101000 pp.
The concentration of the metal oxidation catalyst is generally 100 to 600 ppm, and the concentration of the metal oxidation catalyst is generally 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight.

また、■の態様は、全ての酸化触媒に対して適用するこ
とが可能である。特に、貴金属酸化触媒及び金属系酸化
触媒は、担体粒子に担持させて層を形成する方法が好適
であり、この場合の担体粒子表面の酸化触媒の濃度は、
前記した含酸化触媒マトリックス中における濃度が好適
である。また、金属酸化物系金属触媒は、該触媒単独で
層を形成することが好ましい。上記しか■及び■の態様
において、酸化触媒を含有する層の厚みは、−1fQに
1μm以上とすることが好ましい。
Further, the embodiment (2) can be applied to all oxidation catalysts. In particular, it is preferable to support noble metal oxidation catalysts and metal-based oxidation catalysts on carrier particles to form a layer, and in this case, the concentration of the oxidation catalyst on the surface of the carrier particles is
The concentrations in the oxidized catalyst matrix described above are preferred. Further, it is preferable that the metal oxide-based metal catalyst forms a layer by itself. In the above embodiments (1) and (2), the thickness of the layer containing the oxidation catalyst is preferably 1 μm or more at -1fQ.

本発明において、含チタン酸化物よりなる素子に酸化触
媒を含有する層を形成させる方法は特に明細書の浄書(
内容に変更なし) 制限されない。例えば、前記■の態様にあっては、焼結
法、熱分解法等により含チタン酸化物を製造する際、原
料中に酸化触媒或いは、焼結時、熱分解時の加熱により
酸化触媒を生成する化合物を配合しておく方法が好適で
ある。また、■の態様にあっては、含チタン酸化物に、
加熱により酸化触媒を生成する化合物の溶液を含浸後、
加熱する方法が好適である。かかる加熱により酸化触媒
を生成する化合物としては、前記した貴金属又は金属の
塩化物、硝酸塩、有機酸塩等の可溶性塩が挙げられる。
In the present invention, the method for forming a layer containing an oxidation catalyst on an element made of a titanium-containing oxide is particularly described in the specification (
(No change in content) No restrictions. For example, in the embodiment (2) above, when producing a titanium-containing oxide by a sintering method, a pyrolysis method, etc., an oxidation catalyst is contained in the raw material, or an oxidation catalyst is generated by heating during sintering or pyrolysis. It is preferable to use a method in which a compound is blended in advance. In addition, in the embodiment (■), the titanium-containing oxide includes:
After impregnation with a solution of a compound that produces an oxidation catalyst upon heating,
A heating method is preferred. Compounds that generate oxidation catalysts by such heating include the above-mentioned noble metals or soluble salts of metals such as chlorides, nitrates, and organic acid salts.

更に、■の態様にあっては、スパッタリング法、蒸着法
、焼結法、熱分解法等の方法で酸化触媒を含チタン酸化
物よりなる素子の表面に付着させる方法、Tie、、A
 I! z O3、Mg O・^1.l z Ox、5
40を等の担体粒子に酸化触媒′を担持させた後、該粒
子を焼結等の手段によって含チタン酸化物よりなる素子
の表面に付着させる方法が挙げられる。
Furthermore, in the aspect (2), a method of attaching an oxidation catalyst to the surface of an element made of titanium oxide by a method such as a sputtering method, a vapor deposition method, a sintering method, or a thermal decomposition method, Tie, A.
I! z O3, Mg O・^1. l z Ox, 5
For example, a method may be mentioned in which the oxidation catalyst' is supported on carrier particles such as No. 40, and then the particles are attached to the surface of an element made of a titanium-containing oxide by means such as sintering.

以下余白 本発明へ               NOxガス検
知素子を用いたNOxガス検知器は、公知の構造が特に
制限なく採用される。
The following is a blank space for the present invention. As for the NOx gas detector using the NOx gas detection element, any known structure may be adopted without particular limitation.

第1図は角形チップのNOxガス検知素子を用いたNO
xガス検知器の代表的な態様を示す斜視図である。即ち
、上記NOxガス検知器は、絶縁性基板3よりなる支持
台にNOxガス検知素子1を少なくとも1部が゛露出し
た状態で設け、該NOxガス検知素子1には間隔をあけ
て1対の電極2が接続され、且つNOxガス検知素子1
の近傍に位置するように、ヒーター4(ヒーター用電極
は図示せず)を設けた構造を有する。上記のNOxガス
検知器において、絶縁性基板3はNOxガス検知素子1
、ヒーター4、電極2を支持するだめのものであり、絶
縁性を有し、ヒーター4の加熱温度に対して耐熱性を有
する材質が特に制限なく使用される。かかる材質として
は、アルミナ、 MgO−At203.AtN等が好適
である。また、ヒーター4はNOxガス検知素子1を加
議してNOxとの反応性を高めるためのものである。
Figure 1 shows NOx detection using a square chip NOx gas detection element.
FIG. 2 is a perspective view showing a typical aspect of an x-gas detector. That is, in the NOx gas detector, the NOx gas sensing element 1 is mounted on a support base made of an insulating substrate 3 with at least a portion thereof exposed, and the NOx gas sensing element 1 is provided with a pair of electrodes spaced apart from each other. The electrode 2 is connected, and the NOx gas detection element 1
It has a structure in which a heater 4 (the heater electrode is not shown) is provided so as to be located near the heater. In the above NOx gas detector, the insulating substrate 3 is the NOx gas sensing element 1.
, the heater 4, and the electrode 2, and any material that is insulative and heat resistant to the heating temperature of the heater 4 can be used without particular limitation. Such materials include alumina, MgO-At203. AtN etc. are suitable. Further, the heater 4 is used to enhance the reactivity with NOx by controlling the NOx gas detection element 1.

上記のヒーター4はNOxガス検知素子1の近傍に設け
、絶縁性基板3を介して該NOx力゛ス検知素子1を加
熱できるように設けることが好ましい。具体的には、第
1図に示すようKNOx7′7″ス検知素子1の近傍の
絶縁性基板内に埋設する態様、或いは該NOxガス検知
素子1の露出面以外の面に貼付する態様が好ましい。ま
た、ヒーター4の材質としては、通電により所期の温度
に昇温可能なものであれば特に制限されない。好適な材
質を例示すれば、白金、タングステン、酸化ルテニウム
、炭化ケイ素等が挙げられる。
The heater 4 described above is preferably provided near the NOx gas detection element 1 so as to be able to heat the NOx gas detection element 1 via the insulating substrate 3. Specifically, as shown in FIG. 1, it is preferable to embed it in an insulating substrate near the KNOx gas detection element 1, or to attach it to a surface other than the exposed surface of the NOx gas detection element 1. Furthermore, the material of the heater 4 is not particularly limited as long as it can be heated to a desired temperature by energization. Examples of suitable materials include platinum, tungsten, ruthenium oxide, silicon carbide, etc. .

第2図はNOxガス検知器を組み込んだNOxガス測定
装置の代表的な回路図を示すものである。即ち、NOx
ガス検知器5は電極を介して回路用電源6及び電圧計7
と直列に接続される。また、負荷抵抗8が電圧計7と並
列に接続される。一方、ヒーター4はヒーター用電源9
に接続される。
FIG. 2 shows a typical circuit diagram of a NOx gas measuring device incorporating a NOx gas detector. That is, NOx
The gas detector 5 is connected to a circuit power supply 6 and a voltmeter 7 via electrodes.
connected in series with Further, a load resistor 8 is connected in parallel with the voltmeter 7. On the other hand, the heater 4 is connected to the heater power source 9
connected to.

上記NOxガス測定装置により、NOxガス濃度の測定
は、ヒーター4を作動させ、NOxガス検知素子1を所
定温度、例えば400〜600℃に加熱した状態で該N
Oxガス検知素子1を被測定ガス中に置き、その時の電
圧を電圧計7で測定する。
With the NOx gas measuring device, the NOx gas concentration is measured by activating the heater 4 and heating the NOx gas detection element 1 to a predetermined temperature, for example, 400 to 600°C.
The Ox gas detection element 1 is placed in the gas to be measured, and the voltage at that time is measured with a voltmeter 7.

即ち、回路用電源6の電圧■。と負荷抵抗8の抵抗RL
、電圧計7で測定される出力電圧Voud″、とNOx
検知素子の抵抗R8との間には以下の関係がちシ、Vo
wtを測定する事により下記の(1)式より容易にR8
を算出する事が出来る。
That is, the voltage ■ of the circuit power supply 6. and resistance RL of load resistance 8
, the output voltage Voud″ measured by the voltmeter 7, and NOx
The following relationship exists between the resistance R8 of the sensing element and Vo.
By measuring wt, R8 can be easily determined from equation (1) below.
It is possible to calculate.

R3= Rt、 (V、 −Voit−)/Vowt 
    (11本発明のNOxガス検知素子は素子温度
が一定の時、雰囲気中のNoxa度に応じて決まった抵
抗を示す。従って、上記R8より、これに対するNOx
ガス濃度を予め作成した検量線より求めることにより、
被測定ガス中のNOxガス濃度を知ることができる。
R3= Rt, (V, -Voit-)/Vowt
(11) When the element temperature is constant, the NOx gas detection element of the present invention exhibits a certain resistance depending on the degree of Noxa in the atmosphere. Therefore, from R8 above, the NOx
By determining the gas concentration from a calibration curve prepared in advance,
It is possible to know the NOx gas concentration in the gas to be measured.

〔効果〕〔effect〕

本発明のNOxガス検出素子は、 (11NO及びNo2に対する感度が共に高く、且つ同
等であり、 (2)高濃度のNOxガスに対しても充分な感度を有し
、 (3)夾雑ガスの影響をほとんどうけない等の特徴を有
する。
The NOx gas detection element of the present invention has the following features: (11The sensitivity to both NO and No2 is high and equivalent, (2) It has sufficient sensitivity even to high concentration NOx gas, (3) The influence of contaminant gas It has characteristics such as being hardly affected by

従って、NOxを含む混合ガス中のNoxn度を広範囲
に亘って正確に測定することが可能である。
Therefore, it is possible to accurately measure the Noxn degree in a mixed gas containing NOx over a wide range.

本発明のNOxガス検知素子は、一般の混合ガス中のN
Ox濃度を検知する事も出来るが、さらに高濃度のNO
x、1′/スに対する感度が充分大きく、しかも夾雑ガ
スの影響をうけないという特性を有しているので、特に
内燃機関等の煙道に素子を直接設置し、素子の抵抗変化
を追跡して終始NOx濃度を監視する用途て適している
。さらには、素子の抵抗変化を追跡し、異常時には内燃
機関等の運転条[−変えるフィードバックシステムにま
で発展させる事も出来る。
The NOx gas detection element of the present invention detects N in a general mixed gas.
It is possible to detect Ox concentration, but even higher concentrations of NO
Since the sensitivity to It is suitable for monitoring the NOx concentration from beginning to end. Furthermore, it is also possible to develop a feedback system that tracks changes in resistance of elements and changes the operating conditions of internal combustion engines etc. in the event of an abnormality.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を具体的に説明するために実施例を示すが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
Examples are shown below to specifically explain the present invention, but the present invention is not limited to these Examples.

尚、実施例にオイテ、No 、 No2.02及びCo
感度はそれぞれ下記の方法により求めた。
In addition, Oite, No., No. 2.02 and Co.
Sensitivity was determined by the following method.

m  No 、 No2感度;0□5%及びNoxlo
opFlを含む雰囲気中での抵抗R1と025%及びN
Ox1000paを含む雰囲気での抵抗R2との比Lo
g(R2/R1)で表わした。
m No, No2 sensitivity; 0□5% and Noxlo
Resistance R1 in an atmosphere containing opFl and 025% and N
Ratio Lo to resistance R2 in an atmosphere containing Ox1000pa
It was expressed as g(R2/R1).

(2)0□感度:Nox1000p声及び021%を含
む雰囲気中での抵抗R1とNOx1000騨及び021
0%を含む雰囲気中での抵抗R2との比Lo g (R
2/R1)で表わした。
(2) 0□ Sensitivity: Resistance R1 in an atmosphere containing NOx 1000p and 021% and NOx 1000p and 021%
Ratio to resistance R2 in an atmosphere containing 0%Lo g (R
2/R1).

(31Co感度;0□5%、 Noxloool)−及
びC010pInを含む雰囲気中での抵抗R1と025
%、NOx1000111m及びC0100OpfBを
含む雰囲気中での抵抗R2との比Zo g (R2/R
+ )で表わした。
(31Co sensitivity; 0□5%, Noxloool) - and resistance R1 and 025 in an atmosphere containing CO10pIn
%, the ratio Zo g (R2/R
+).

上記log(R2彦、)で表わされる値は、大きい程そ
のガスに対する感度が高いと言える。
It can be said that the larger the value expressed by log(R2hiko), the higher the sensitivity to the gas.

実施例I T 1C64水溶液に硫酸アンモニウム水溶液、アンモ
ニアを加え、生成した沈殿を口過、洗浄後、空気中で9
00℃にて1時間焼成した。得られた焼成粉体をキャビ
ティ内に入れ、その両端にPt @極を埋設した後、圧
縮成形し、第1図に示す形状のチップ状とした。次いで
、このチップ状成形体を空気中、1200℃で4時間焼
成してT 1O2−6の焼結体を得た。得られた焼結体
のT iO2−δのδの値は0.05であった。
Example I T Ammonium sulfate aqueous solution and ammonia were added to the 1C64 aqueous solution, and the resulting precipitate was filtered through the mouth, washed, and incubated in air for 90 minutes.
It was baked at 00°C for 1 hour. The obtained fired powder was put into a cavity, and Pt @ electrodes were embedded in both ends of the cavity, and then compression molded to form a chip having the shape shown in FIG. 1. Next, this chip-shaped molded body was fired in air at 1200° C. for 4 hours to obtain a sintered body of T 1O2-6. The value of δ of TiO2-δ of the obtained sintered body was 0.05.

上記T 102−δのチップを用いて第1図に示す構造
のNOxガス検知器を構成した。尚、このNOxガス検
知器において、絶縁性基板はAt203、ヒーターは白
金を使用した。
A NOx gas detector having the structure shown in FIG. 1 was constructed using the above T 102-δ chip. In this NOx gas detector, the insulating substrate was made of At203, and the heater was made of platinum.

このようKして得られたNOxガス検知器を用いて、各
種ガスに対する感度を測定した。測定はヒーターにより
NOxガス検知素子を500℃に加熱した状態で所定の
ガス中に置いて行った。
Using the NOx gas detector thus obtained, sensitivity to various gases was measured. The measurement was performed by heating the NOx gas detection element to 500° C. with a heater and placing it in a predetermined gas.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

実施例2〜16 一般弐AxTi、−xO□(ただしAはAt、V、Nb
Examples 2 to 16 General 2AxTi, -xO□ (A is At, V, Nb
.

Ta 、 Sb 、 As 、 Ga 、 In 、 
Sc 、及びYよシなる群から選ばれた少なくとも1種
の元素を示し、Q (x (1である)よりなる含チタ
ン酸化物の製造は、Aの酸化物とT i O2とを所定
のモル比で混合し、空気中で1000℃にて1時間焼成
することにより行った。また、uTto、(BはMg 
、 Ca 、 Sr。
Ta, Sb, As, Ga, In,
The production of a titanium-containing oxide containing at least one element selected from the group consisting of Sc and Y and consisting of Q (x (1)) involves combining the oxide of A and T i O The mixture was mixed in a molar ratio and calcined in air at 1000°C for 1 hour.Also, uTto, (B is Mg
, Ca, Sr.

Ba、 Pb、 Cd、 Ni、 Cr、 Co、 M
n、 Zn、 Fe及びLnよりなる群から選ばれた少
なくとも1種の元素を示す)よりなる含チタン酸化物の
製造は、Bの炭酸塩とTiO□とを所定のモル比で混合
し、空気中で1200℃にて1時間焼成することにより
行った。
Ba, Pb, Cd, Ni, Cr, Co, M
In order to produce a titanium-containing oxide containing at least one element selected from the group consisting of n, Zn, Fe, and Ln, the carbonate of B and TiO□ are mixed at a predetermined molar ratio, and then air This was carried out by baking at 1200° C. for 1 hour.

得られた酸化物及びこれらの混合物を実施例1と同様の
方法でチップ状に成形した後、空気中で1200℃にて
4時間焼成して第1表に示すチップ状焼結体を得た。得
られたチップ状焼結体の非化学量論性パラメーターを第
1表に示す。また、このチップ状焼結体について実施例
1と同様にしてNOx感度、02感度、 CO感度を測
定した。結果を第1表に示す。
The obtained oxides and mixtures thereof were formed into chips in the same manner as in Example 1, and then fired in air at 1200°C for 4 hours to obtain chip-shaped sintered bodies shown in Table 1. . Table 1 shows the non-stoichiometric parameters of the obtained chip-shaped sintered body. Furthermore, the NOx sensitivity, 02 sensitivity, and CO sensitivity were measured for this chip-shaped sintered body in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

これらの結果より、本発明にかかるNOxガス検知素子
は、高濃度のNOxに対し、高感度であり、しかも、夾
雑物の影響をうけないことがわかる。
These results show that the NOx gas detection element according to the present invention has high sensitivity to high concentrations of NOx, and is not affected by contaminants.

比較例I S nO2粉末を実施例1と同様にしてチップ状に成形
し、空気中で1200℃にて4時間焼成し、第1表に示
す非化学全輪状ノやラメ−ター(δ)を有するチップ状
焼結体を得た。得られたチップ状焼結体について、実施
例1と同様にして各種ガスに対する感度を測定した。結
果を第1表に示す。
Comparative Example I S nO2 powder was molded into chips in the same manner as in Example 1, and calcined in air at 1200°C for 4 hours to obtain the non-chemical all-ring shape and rammeter (δ) shown in Table 1. A chip-shaped sintered body having the following properties was obtained. Regarding the obtained chip-shaped sintered body, the sensitivity to various gases was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例2 実施例Iにおいて、チップ状成形体の焼成温度を120
0℃から150℃とし、焼成時間を4時間から11時間
に変えた以外は同様にしてチップ状焼結体を得た。この
場合の非化学量論性パラメーター(δ)の値はo、oo
sであった。このチップ状焼結体をNOxガス検知素子
として用い、実施例1と同様にして各種ガスに対する感
度を測定した。結果を第1表に示す。
Comparative Example 2 In Example I, the firing temperature of the chip-shaped molded body was set to 120
A chip-shaped sintered body was obtained in the same manner except that the temperature was changed from 0° C. to 150° C. and the firing time was changed from 4 hours to 11 hours. The values of the non-stoichiometric parameter (δ) in this case are o, oo
It was s. This chip-shaped sintered body was used as a NOx gas detection element, and the sensitivity to various gases was measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例3 比較例2において、チップ状成形体の焼成条件をCo 
 5%含有N2中で1000℃で4時間焼成した以外は
同様にしてチップ状焼結体を得た。得られたチップ状焼
結体を非化学量論性ノ母ラメ−ター(δ)は0.55で
あった。これをNOxガス検知素子として用いて各種ガ
スの感度を測定した。結果を第1表に示す。
Comparative Example 3 In Comparative Example 2, the firing conditions for the chip-shaped compact were changed to Co
A chip-shaped sintered body was obtained in the same manner except that it was fired at 1000° C. for 4 hours in N2 containing 5%. The resulting chip-shaped sintered body had a non-stoichiometric matrix rammeter (δ) of 0.55. This was used as a NOx gas detection element to measure the sensitivity of various gases. The results are shown in Table 1.

実施例17 自動車排ガス中のNoxfll度を実施例1〜16及び
比較例1のNOxガス検知器及びケミルミネッセンス式
NOx計を用いて分析した。この際採用したエンジンの
運転条件は、回転数が150 Orpm 。
Example 17 The NOx level in automobile exhaust gas was analyzed using the NOx gas detector and chemiluminescence NOx meter of Examples 1 to 16 and Comparative Example 1. The engine operating conditions adopted at this time were a rotational speed of 150 rpm.

lが13〜20の範囲であった。各検知器の分析値を比
較した結果、ケミルミネッセンス式NOx計の分析値と
実施例1〜16の含チタン酸化物を用いた検知器の分析
値はよく一致しており、かかる検知器は、排ガス中の0
2.Co、HC等の夾雑ガスの濃度の変化の影響をうけ
ず、NOxガスを高濃度まで精度よく検知できることが
わかった。一方、比較例1のS n O2を用いた検知
器の分析値はケミルミネッセンス式NOx計のNOx濃
度分析値とは大きく異なった値を示した。
l was in the range of 13-20. As a result of comparing the analytical values of each detector, it was found that the analytical values of the chemiluminescent NOx meter and the analytical values of the detectors using titanium-containing oxides of Examples 1 to 16 were in good agreement. 0 in exhaust gas
2. It was found that NOx gas can be detected accurately up to high concentrations without being affected by changes in the concentration of contaminant gases such as Co and HC. On the other hand, the analytical value of the detector using SnO2 of Comparative Example 1 showed a value that was significantly different from the NOx concentration analytical value of the chemiluminescence NOx meter.

尚、実施例18〜31において、N01C○、R2、及
びHC感度はそれぞれ下記の方法により求めた。
In Examples 18 to 31, N01C◯, R2, and HC sensitivity were each determined by the following methods.

(1)No感度; 025%を含む雰囲気中での抵抗R
Iと、025%及びNo  11000ppを含む雰囲
気中での抵抗R2との比log(R2/R+)で表した
(1) No sensitivity; resistance R in an atmosphere containing 0.025%
It was expressed as the ratio log (R2/R+) between I and resistance R2 in an atmosphere containing 025% and No. 11000pp.

(2)Go感度−〇25%、 No  500ppm及
びCo 50PPmを含む雰囲気中での抵抗R1と、0
25%、NO500ppm及びGO5000ppmを含
む雰囲気中での抵抗R2との比、l o g (R2/
 R1)で表した。
(2) Go sensitivity - 25%, resistance R1 in an atmosphere containing No 500ppm and Co 50PPm, and 0
25%, resistance R2 in an atmosphere containing 500 ppm NO and 5000 ppm GO, l o g (R2/
R1).

(3)R2感度; o25%、No  500ppm及
びH250pPmを含む雰囲気中での抵抗R1と025
%、No  500ppm及びH25000Ppmを含
む雰囲気中での抵抗R2との比、]、og(R2/ R
+ )で表した。
(3) R2 sensitivity; resistance R1 and 025 in an atmosphere containing O25%, No 500ppm and H250ppm
%, the ratio to the resistance R2 in an atmosphere containing No 500 ppm and H25000 Ppm,], og(R2/R
+ ).

(4)HC感度; ○25%、NO500ppm及びC
zHa50ppmを含む雰囲気中での抵抗R1と、02
5%、NO500ppm及びC3Ha5000ppmを
含む雰囲気中での抵抗R2との比、l o g (R2
/R1)で表した。
(4) HC sensitivity; ○25%, NO500ppm and C
Resistance R1 in an atmosphere containing 50 ppm of zHa and 02
5%, resistance R2 in an atmosphere containing 500 ppm NO and 5000 ppm C3Ha, l o g (R2
/R1).

上記log(R2んし)で表される値は、大きいほどそ
のガスに対する感度が高いといえる。
It can be said that the larger the value expressed by log(R2), the higher the sensitivity to the gas.

実施例18 T i Cl 4水溶液に硫酸アンモニウム水溶液、ア
ンモニアを加え、生成した沈澱を濾過、洗浄後、空気中
で900°Cにて1 h r、  焼成した。得られた
焼成粉体をキャビティ内に入れ、その両端にPtf!極
を埋設した後、圧縮成形し、第1図に示す形状のチップ
状とした。次いで、このチップ状成形体を空気中、12
00’Cで4hr、  焼成してT i O2−δの焼
結体を得た。得られた焼結体のT i O2−δのδの
値は0.05であった。
Example 18 An aqueous ammonium sulfate solution and ammonia were added to an aqueous T i Cl 4 solution, and the resulting precipitate was filtered, washed, and then calcined in air at 900°C for 1 hr. The obtained fired powder is put into the cavity, and Ptf! is placed on both ends of the cavity. After embedding the poles, compression molding was performed to form a chip having the shape shown in FIG. Next, this chip-shaped molded body was heated in air for 12 hours.
It was fired at 00'C for 4 hours to obtain a sintered body of T i O2-δ. The value of δ of T i O2-δ of the obtained sintered body was 0.05.

上記T i O2−δのチップを用いて第1図に示す構
造のN Oxガス検知器を構成した。尚このN Oxガ
ス検知器において、絶縁性基板はA l 203、ヒー
ターは白金を使用した。
An NOx gas detector having the structure shown in FIG. 1 was constructed using the above T i O2-δ chip. In this NOx gas detector, Al 203 was used for the insulating substrate and platinum was used for the heater.

このようにして得られたN OXガス検知器を用いて、
各種ガスに対する感度を測定した。測定はヒーターによ
り、N Oxガス検知素子を500’ Cに加熱した状
態で所定のガス中に置いて行った。
Using the NOx gas detector obtained in this way,
Sensitivity to various gases was measured. The measurement was performed by heating the NOx gas detection element to 500'C using a heater and placing it in a predetermined gas.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例19〜21 T i CI J水溶液に硫酸アンモニウム水溶液、ア
ンモニアを加え、生成した沈澱を濾過、洗浄後、空気中
で900’Cにて1 h r、  焼成した。 次いで
、 R2PtC1a、 H2P d Cl a、 Rh
 Cl 3−4H20の水溶液をPt、Pd、RhがT
iO2に対し、それぞれ300ppmになる様に加え、
乾燥後、500’Cにてlhr、  焼成した。得られ
た粉体を実施例18と同様の方法でチップ状に成形した
後、空気中で1200”Cにて4hr、  焼成した。
Examples 19 to 21 Ammonium sulfate aqueous solution and ammonia were added to the T i CI J aqueous solution, and the resulting precipitate was filtered, washed, and then calcined in air at 900'C for 1 hr. Then, R2PtC1a, H2P dCl a, Rh
Aqueous solution of Cl 3-4H20 with Pt, Pd, Rh
Add to iO2 so that it is 300 ppm each,
After drying, it was fired at 500'C for 1 hour. The obtained powder was molded into chips in the same manner as in Example 18, and then fired in air at 1200''C for 4 hours.

このチップ状焼結体について実施例18と同様にして、
各種ガスに対する感度を測定した。
This chip-shaped sintered body was treated in the same manner as in Example 18,
Sensitivity to various gases was measured.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例22 実施例1で得られたTiO2−δのチップの表面に、実
施例19で得られたP t / T i O2粉体を塗
布した後、空気中で1200’Cにて1 h r、  
焼成した。このチップ状焼結体について実施例18と同
様にして、各種ガスに対する感度を測定した。
Example 22 After applying the Pt/TiO2 powder obtained in Example 19 to the surface of the TiO2-δ chip obtained in Example 1, it was heated in air at 1200'C for 1 hr. ,
Fired. The sensitivity of this chip-shaped sintered body to various gases was measured in the same manner as in Example 18.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例23〜29 一般式AxT i I  XO2(ただしAはA1.N
b、Ta、Sb、  As、  Ga、In、SC,M
g及びYよりなる群から選ばれた少なくとも1種の元素
を示し、0<X<1である)よりなる含チタン酸化物の
製造は、Aの酸化物とT i O2とを所定のモル比で
混合し、空気中で1000’Cにて1 h r。
Examples 23-29 General formula AxT i I XO2 (where A is A1.N
b, Ta, Sb, As, Ga, In, SC, M
In order to produce a titanium-containing oxide containing at least one element selected from the group consisting of Mix at 1000'C in air for 1 hr.

焼成することにより行った。またBTiO3(BはCa
、Sr、Ba、Pb、Cd、Zn及びLnよりなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素を示す)よりなる含チ
タン酸化物の製造は、Bの炭酸私とT i O2とを所
定のモル比で混合し、空気中で1200’ Cにて1時
間焼成することにより行った。得られた酸化物及びこれ
らの混合物を実施例18と同様の方法でチップ状に成形
した後、空気中で1200’cにて4hr、  焼成し
て第1表に示すチップ状焼結体を得た。得られたチップ
状焼結体の表面に、実施例19で得られたP t / 
T iO2粉体を塗布後、空気中で1200°Cで1 
h r。
This was done by firing. Also, BTiO3 (B is Ca
, representing at least one element selected from the group consisting of Sr, Ba, Pb, Cd, Zn, and Ln). This was carried out by mixing at a ratio of 100 to 1000 ml and calcining in air at 1200'C for 1 hour. The obtained oxides and their mixtures were formed into chips in the same manner as in Example 18, and then fired in air at 1200'C for 4 hours to obtain the chip-shaped sintered bodies shown in Table 1. Ta. P t / obtained in Example 19 was applied to the surface of the obtained chip-shaped sintered body.
After applying TiO2 powder, it was heated to 1200°C in air.
hr.

焼成した。このチップ状焼結体について実施例18と同
様にして各種ガスに対する感度を測定した。
Fired. The sensitivity of this chip-shaped sintered body to various gases was measured in the same manner as in Example 18.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例3O NiOをT i O2に対し、1%になるように混合し
、空気中で1200°Cで1 h r、  焼成した。
Example 3O NiO was mixed with TiO2 at a concentration of 1%, and the mixture was fired in air at 1200°C for 1 hour.

得られた粉体を実施例18で得られたT i O2−δ
のチップの表面に塗布した後、空気中で1200°Cに
て1 h r、  焼成した。このチップ状焼結体につ
いて実施例18と同様にして、各種ガスに対する感度を
測定した。
The obtained powder was converted into T i O2-δ obtained in Example 18.
After coating the surface of the chip, it was baked in air at 1200°C for 1 hour. The sensitivity of this chip-shaped sintered body to various gases was measured in the same manner as in Example 18.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例31 LaC○3をCo  (cH3COO)2とを1= 1
のモル比になるように混合し、空気中で1200″′C
で1 h r、  焼成した。得られた粉体を実施例1
8で得られたTiO2−δのチップの表面に塗布した後
、空気中で1000’Cにて1 h r、  焼成した
。このチップ状焼結体について実施例18と同様にして
、各種ガスに対する感度を測定した。
Example 31 LaC○3 and Co (cH3COO)2 = 1
Mix at a molar ratio of
It was baked for 1 hour. The obtained powder was used in Example 1.
After coating the surface of the TiO2-δ chip obtained in step 8, it was fired in air at 1000'C for 1 hour. The sensitivity of this chip-shaped sintered body to various gases was measured in the same manner as in Example 18.

結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

以下余白Margin below

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明のNOxガス検知素子をNOxガス検
知器に用いた代表的な態様を示す斜視図を、また、第2
−図はNOxガス検知器を組み込んだNO−、ガス測定
装置の代表的な回路図を示す。 図において、1はNOx力゛ス検知素子、2は電極、3
は絶縁性基板、4はヒーター 旦はNOxがス検知器1
,6は回路電源、7は電圧計、8は負荷抵抗、9はヒー
ター用電源を夫々示す。
FIG. 1 is a perspective view showing a typical embodiment in which the NOx gas detection element of the present invention is used in a NOx gas detector, and FIG.
- The figure shows a typical circuit diagram of a NO-, gas measuring device incorporating a NOx gas detector. In the figure, 1 is a NOx force detection element, 2 is an electrode, and 3
is an insulating substrate, 4 is a heater, and 1 is a NOx detector 1
, 6 is a circuit power supply, 7 is a voltmeter, 8 is a load resistance, and 9 is a heater power supply.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)非化学量論性パラメーター(δ)が0.01<δ<
0.5の酸素欠陥を有する、 (a)TiO_2、 (b)TiO_2と固溶する金属とチタンとの複合酸化
物、及び (c)チタンとプロブスカイト型構造の酸化物を形成す
る金属とチタンとの複合酸化物 よりなる群から選ばれた少なくとも1種の金属酸化物よ
りなるNOxガス検知素子。 2)少なくとも表面に酸化触媒を含有する層を有する請
求項第1項記載のNOxガス検知素子。
[Claims] 1) Non-stoichiometric parameter (δ) is 0.01<δ<
(a) TiO_2, (b) composite oxide of metal and titanium in solid solution with TiO_2, and (c) metal and titanium forming an oxide with titanium and provskite structure, each having 0.5 oxygen vacancies. A NOx gas detection element made of at least one metal oxide selected from the group consisting of composite oxides with. 2) The NOx gas detection element according to claim 1, which has a layer containing an oxidation catalyst on at least the surface thereof.
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