JPH0390848A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH0390848A JPH0390848A JP22865789A JP22865789A JPH0390848A JP H0390848 A JPH0390848 A JP H0390848A JP 22865789 A JP22865789 A JP 22865789A JP 22865789 A JP22865789 A JP 22865789A JP H0390848 A JPH0390848 A JP H0390848A
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- Japan
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- gas
- platinum
- gas sensing
- sensing layer
- palladium
- Prior art date
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- Pending
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はＬＰガス、都市ガス等を対象とするガスセン
サに係り、特に長期安定性と温度安定性に優れるガスセ
ンサに関する。
サに係り、特に長期安定性と温度安定性に優れるガスセ
ンサに関する。
酸化スズ、酸化亜鉛等のｎ型金属酸化物半導体は、大気
中で３００〜５００℃の温度に加熱されると粒子表面に
大気中の酸素が活性化吸着して高抵抗化しているが、可
燃性ガスが接触すると吸着酸素と可燃性ガスとが反応し
て吸着酸素が脱離し抵抗値が減少する。このような性質
を利用して、酸化スズを用いたガスセンサはＬＰガス、
都市ガスなどのガス漏れ警報器に広く用いられている。
中で３００〜５００℃の温度に加熱されると粒子表面に
大気中の酸素が活性化吸着して高抵抗化しているが、可
燃性ガスが接触すると吸着酸素と可燃性ガスとが反応し
て吸着酸素が脱離し抵抗値が減少する。このような性質
を利用して、酸化スズを用いたガスセンサはＬＰガス、
都市ガスなどのガス漏れ警報器に広く用いられている。
この種のガスセンサは大気中のアルコール蒸気に対して
も大きな抵抗値の変化を示すことが知られており、調理
、燗等から発生するアルコール蒸気による誤動作を防ぐ
ためアルコール蒸気に対する感度（大気中の抵抗値／ア
ルコール蒸気接触時の抵抗値）を極力低減させ、ＬＰガ
ス、都市ガスなどを選択的に検知できるガスセンサが必
要とされる。
も大きな抵抗値の変化を示すことが知られており、調理
、燗等から発生するアルコール蒸気による誤動作を防ぐ
ためアルコール蒸気に対する感度（大気中の抵抗値／ア
ルコール蒸気接触時の抵抗値）を極力低減させ、ＬＰガ
ス、都市ガスなどを選択的に検知できるガスセンサが必
要とされる。
ｎ型酸化物半導体からなる感ガス層には、対象ガスに対
する感度を高めるために貴金属が０．１〜１重量％加え
られるが、上述の問題を解決するために、感ガス層の上
にｎ型酸化物半導体からなる被覆層を形威し、この被覆
層に貴金属を感ガス層の触媒濃度より高めて（２〜１０
重量％）担持させたガスセンサが知られている。
する感度を高めるために貴金属が０．１〜１重量％加え
られるが、上述の問題を解決するために、感ガス層の上
にｎ型酸化物半導体からなる被覆層を形威し、この被覆
層に貴金属を感ガス層の触媒濃度より高めて（２〜１０
重量％）担持させたガスセンサが知られている。
しかしながらこのような従来のセンサにあっては、セン
サ抵抗の温度依存性が大きい上に、センサ抵抗について
はこれが経時的に変化する場合があり、長期的信頼性に
欠けるという問題があった。
サ抵抗の温度依存性が大きい上に、センサ抵抗について
はこれが経時的に変化する場合があり、長期的信頼性に
欠けるという問題があった。
第２図はセンサ抵抗の経時変化を示す線図である＊Ｒｓ
ｏは０．２％のイソブタンガス中における初期のセンサ
抵抗であり、Ｒｓは０．２％イソブタンガス中における
所定時間経過後のセンサ抵抗である０曲線２１は感ガス
層中に白金が０．５重量％担持されているセンサの特性
１曲＆Ｉ２４はパラジウムが０．５重量％担持されてい
るセンサの特性である。
ｏは０．２％のイソブタンガス中における初期のセンサ
抵抗であり、Ｒｓは０．２％イソブタンガス中における
所定時間経過後のセンサ抵抗である０曲線２１は感ガス
層中に白金が０．５重量％担持されているセンサの特性
１曲＆Ｉ２４はパラジウムが０．５重量％担持されてい
るセンサの特性である。
白金を担持したセンサは初期値に比し、抵抗が徐々に減
少することがわかる。パラジウムの場合は安定である。
少することがわかる。パラジウムの場合は安定である。
第３図はセンサ抵抗の温度依存性を示す線図である０曲
ｖＡ２５は感ガス層にパラジウムを０．５重量％含むセ
ンサの特性１曲線２６は白金を０．５重量％含むセンサ
の特性である。温度依存性が大きいことがわかる。
ｖＡ２５は感ガス層にパラジウムを０．５重量％含むセ
ンサの特性１曲線２６は白金を０．５重量％含むセンサ
の特性である。温度依存性が大きいことがわかる。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は感ガス
層の触媒に改良を加えることにより、センサ抵抗の温度
依存性が少なく、かつ経時安定性にも優れるガスセンサ
を提供することにある。
層の触媒に改良を加えることにより、センサ抵抗の温度
依存性が少なく、かつ経時安定性にも優れるガスセンサ
を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上述の目的はこの発明によれば、基板と、感ガス層と、
被覆層とを有するガスセンサであって、基板は絶縁材で
作られ感ガス層と被覆層が順次積層されるものであり、
感ガス層はｎ型酸化物半導体に白金とパラジウムを総量
で０．１−１重量％。
被覆層とを有するガスセンサであって、基板は絶縁材で
作られ感ガス層と被覆層が順次積層されるものであり、
感ガス層はｎ型酸化物半導体に白金とパラジウムを総量
で０．１−１重量％。
その比が１〜３の割合で担持したものであり、被覆層は
ｎ型酸化物半導体に貴金属を２〜１０重量％担持したも
のであるとすることにまり達成される。
ｎ型酸化物半導体に貴金属を２〜１０重量％担持したも
のであるとすることにまり達成される。
アルコールによる干渉は上記被覆層により除去される。
ｎ型酸化物半導体の表面では貴金属触媒の働きでイソブ
タンと吸着酸素との結合による吸着酸素の脱離、空気中
酸素の供給による酸素の吸着の再反応が同時に進行して
おり、従来の触媒では酸素吸着反応の活性が劣化してセ
ンサ抵抗の経時的減少や温度依存性の増大がおこるが、
白金とパラジウムの合金触媒では酸素＠着反応の活性は
安定化されると推定される。
タンと吸着酸素との結合による吸着酸素の脱離、空気中
酸素の供給による酸素の吸着の再反応が同時に進行して
おり、従来の触媒では酸素吸着反応の活性が劣化してセ
ンサ抵抗の経時的減少や温度依存性の増大がおこるが、
白金とパラジウムの合金触媒では酸素＠着反応の活性は
安定化されると推定される。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図はこの発明の実施例に係るガスセンサを示す断面
図である。
図である。
中心粒径２ｎの酸化スズ粉末に白金とパラジウムをそれ
ぞれ０．２５１！３１％となるように担持し、次いでこ
の粉末に水とシリカゾルを加えペースト状としてアルミ
ナ基板３の電極１１．１２上に厚さ約７０−となるよう
に塗布し、７５０℃で３０分加熱して感ガス層を形成し
た。同様に白金を３重量％担持させた酸化スズをペース
ト状にし、感ガスＮ２を被覆するように豹５０μの厚さ
に塗布し７５０℃で３０分加熱して被覆層４を形成した
。さらに第１図と同様のｎｔ造を有し、感ガス層２の貴
金属添加の総量は同じで白金／パラジウム比が３の素子
をも作成した。
ぞれ０．２５１！３１％となるように担持し、次いでこ
の粉末に水とシリカゾルを加えペースト状としてアルミ
ナ基板３の電極１１．１２上に厚さ約７０−となるよう
に塗布し、７５０℃で３０分加熱して感ガス層を形成し
た。同様に白金を３重量％担持させた酸化スズをペース
ト状にし、感ガスＮ２を被覆するように豹５０μの厚さ
に塗布し７５０℃で３０分加熱して被覆層４を形成した
。さらに第１図と同様のｎｔ造を有し、感ガス層２の貴
金属添加の総量は同じで白金／パラジウム比が３の素子
をも作成した。
この実施例におけるセンサの特性を示すために、素子を
ヒータ５を用いて所定温度に保ち、０．２％イソブタン
ガス中でセンサ抵抗を求めた。
ヒータ５を用いて所定温度に保ち、０．２％イソブタン
ガス中でセンサ抵抗を求めた。
第２図はセンサ抵抗の経時変化を示す線図である。Ｒｓ
ｏは前述のように初期のセンサ抵抗であり、Ｒｓは所定
時間経過したあとのセンサ抵抗である。
ｏは前述のように初期のセンサ抵抗であり、Ｒｓは所定
時間経過したあとのセンサ抵抗である。
曲線２２は白金とパラジウムの比が３である場合。
曲ｋｌＡ２３はその比が１の場合の特性である。ともに
経時変化がないことがわかる。
経時変化がないことがわかる。
第３図はセンサ抵抗の温度依存性を示す線図である。
Ｒｓ （４００℃）は温度４００℃におけるセンサ抵抗
である０曲線２７１曲線２８はそれぞれ白金とパラジウ
ムの比が３と１の場合の特性である。温度依存性は従来
のものより少なくなっている。
Ｒｓ （４００℃）は温度４００℃におけるセンサ抵抗
である０曲線２７１曲線２８はそれぞれ白金とパラジウ
ムの比が３と１の場合の特性である。温度依存性は従来
のものより少なくなっている。
この発明によれば、基板と、感ガス層と、被覆層とを有
するガスセンサであって、基板は絶縁材で作られ感ガス
層と被覆層が順次積層されるものであり・感ガス層はｎ
型酸化物半導体に白金とノ〈ラジウムを聡量で０．１〜
１重量％、その比が１〜３の割合で担持したものであり
、被覆層はｎ型酸化物半導体に貴金属を２〜１０重景％
担持したものであるので、感ガス層における触媒活性が
長期間にわたり、また低温度においても維持され、その
結果長期安定性と温度安定性に優れるガスセンサが得ら
れる。
するガスセンサであって、基板は絶縁材で作られ感ガス
層と被覆層が順次積層されるものであり・感ガス層はｎ
型酸化物半導体に白金とノ〈ラジウムを聡量で０．１〜
１重量％、その比が１〜３の割合で担持したものであり
、被覆層はｎ型酸化物半導体に貴金属を２〜１０重景％
担持したものであるので、感ガス層における触媒活性が
長期間にわたり、また低温度においても維持され、その
結果長期安定性と温度安定性に優れるガスセンサが得ら
れる。
第１図はこの発明の実施例に係るガスセンサを示す断面
図、第２図はこの発明の実施例に係るガスセンサにつき
その抵抗の経時変化を従来のセンサの経時変化と比較し
て示す線図、第３図はこの発明の実施例に係るガスセン
サにつきその抵抗の温度依存性を従来のセンサの温度依
存性と対比して示す線図である。 ２：感ガス層、３：基板、４：被覆層。 第 図
図、第２図はこの発明の実施例に係るガスセンサにつき
その抵抗の経時変化を従来のセンサの経時変化と比較し
て示す線図、第３図はこの発明の実施例に係るガスセン
サにつきその抵抗の温度依存性を従来のセンサの温度依
存性と対比して示す線図である。 ２：感ガス層、３：基板、４：被覆層。 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基板と、感ガス層と、被覆層とを有するガスセンサ
であって、 基板は絶縁材で作られ感ガス層と被覆層が順次積層され
るものであり、 感ガス層はｎ型酸化物半導体に白金とパラジウムを総量
で０．１〜１重量％、その比が１〜３の割合で担持した
ものであり、 被覆層はｎ型酸化物半導体に貴金属を２〜１０重量％担
持したものであることを特徴とするガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22865789A JPH0390848A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22865789A JPH0390848A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0390848A true JPH0390848A (ja) | 1991-04-16 |
Family
ID=16879768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22865789A Pending JPH0390848A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0390848A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03162656A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-12 | Fuji Electric Co Ltd | ガスセンサ |
| KR19990057110A (ko) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 구자홍 | 탄화수소 가스센서 제조방법 |
| KR100551225B1 (ko) * | 2002-05-10 | 2006-02-09 | 전자부품연구원 | 반도체식 가스 센서용 촉매-도핑된 산화주석 분말의 제조방법 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP22865789A patent/JPH0390848A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03162656A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-12 | Fuji Electric Co Ltd | ガスセンサ |
| KR19990057110A (ko) * | 1997-12-29 | 1999-07-15 | 구자홍 | 탄화수소 가스센서 제조방법 |
| KR100551225B1 (ko) * | 2002-05-10 | 2006-02-09 | 전자부품연구원 | 반도체식 가스 센서용 촉매-도핑된 산화주석 분말의 제조방법 |
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