JPS5817428B2

JPS5817428B2 - ガスケンチソシ

Info

Publication number: JPS5817428B2
Application number: JP49035570A
Authority: JP
Inventors: 山地信幸; 川上隆也; 北村利紀
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1974-04-01
Publication date: 1983-04-07
Also published as: JPS50132995A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、金属酸化物、特に錫の酸化物を主成分とする
ガス検知素子に関するものであり、特に、高濃度のＣＯ
ガス等の主として高濃度可燃性ガスの測定検出に適した
ガス検知素子である。

従来、可燃性ガスの検知は、錫の酸化物を主体とした素
子が検知感度が高く広く使用されており、さらに、Ｐｄ
、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｎｉ等を添加して検知感度を向上
させ、また、これら原料の製造工程中で塩素が残留する
ようにしてＣＯガスに対する感度を向上させ、さらに、
Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ１ＳｒＯ，ＢａＯ等を５ｗｔ％以下
添加することにより、ＣＯガスに対し選択的に高い感度
を有する素子を得ることができ、室内暖房等によるＣＯ
ガスの増加や、大気中のＣＯガスの量を敏感に検出でき
るような素子が提案され、実施されるようになってきて
いる。

また、最近になって、自動車の排気ガスによる大気の汚
染が問題となり、極めて厳しい排気ガス規制が実施され
ることになり、排気ガス中のＣＯ濃度の測定を簡単容易
に行なうことのできるガス検知素子が要求されているが
、上記したようなＣＯガスを選択的に検知測定できるガ
ス検知素子も高い濃度のＣＯガスの測定には適さず、１
０００購程度までが限度であり、排気ガス中のｃｏ濃度
の検知測定のように１〜３％の濃度では、検知素子の抵
抗値の変化率が少なく検知測定が困難であった。

本発明は、上記に説明したような従来のガス検知素子の
欠点を解決したものであって、特に、高い濃度のＣＯガ
ス等の測定に適したガス検知素子であり、即ち、錫の酸
化物を主成分とし、これにＡｌ２Ｏ３，５ｒＯ１ＢａＯ
の１種または１種以−Ｌを５ｗｔ％以上含有させること
を特徴とするものである。

次に、本発明について具体的に説明する。

一般に、錫の酸化物（５ｎ０２）を主体とした金属酸
化物のガス検知素子は、可燃性ガスの検知に適している
が、これに、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏ、Ｎｉ等を添加し
て感度をさらに高めるようにしており、これらの添加物
の量は２ｗｔ％以下で、特に、０．２ｗｔ％〜０．０１
ｗｔ％の範囲が顕著な効果を示しているが、この検知素
子は、可燃性ガスでも、エタン、メタン、プロパン、イ
ソブタンおよび水素に対して、特に良好な感度を有する
。

しかし、ＣＯガスに対しては感度が悪いのである。

そのため、原料。の製造工程中において塩素を残留させ
るようにして、組成中に２ｗｔ％以下の塩素が含まれる
ようにした素子を開発し、この素子は、エタン、メタン
、プロパン、イソブタン、水素等のｉ■燃性ガスと殆ん
ど同程度にＣＯガスに対する検知感度を高ｊめることか
できるようになった。

また、上記に説明した素子に、Ａｌ２Ｏ３，５ｒＯ１Ｂ
ａＯ等を５ｗｔ％以下含有させることによって、エタン
、メタン、プロパン、イソブタン、ベンセン、アルコー
ル等に対する感度をおさえ、ＣＯガスに選択的に感度。

を高めることも提案されている。

しかしながら、以上説明したガス検知素子は、何れもＣ
Ｏガスに対しては、１０〜１０００ｐｐＩｎ程度におい
て極めて高い感度を有し、大気中のＣＯガスによる環境
汚染、室内暖房等による室内空気シのＣＯガスの増加を
検知する場合には適しているが、これは低濃度ガスには
高い感度を有するが、高濃度のＣＯガス、例えは、自動
車の排気ガスのようにＣＯガスが０．５〜３％になると
測定は不可能であった。

本発明においては、以上説明したように事実に鑑みて、
Ａｌ２Ｏ３，５ｒＯ１ＢａＯの１種または１種以上を、
錫の酸化物を主成分とする素子にその添加割合を変化さ
せて特性を測定したところ、上記酸化物、即ち、Ａｌ２
Ｏ３，５ｓＯ１ＢａＯの１種また。

は１種以上を５ｗｔ％以上含有させると、添加量が増加
するに従って検知ガスの種類に選択性を有するようにな
るが、段々と感度が低くなり、低濃度のガスの検知素子
としては効果が少なくなってくる。

しかし、ガス濃度の高い領域についての特性は、感度飽
和域が次第に高くなり３％以上のＣＯガスに対してもそ
の濃度に応じて検知出力が高くなるものである。

本発明の詳細な説明する。

実施例１５ｎＣ１４とＡｌ２Ｏ３として８ｗｔ％となる量のＡｌ
（ＮＯ３）３およびＰｄＣｌ２０．０２ｗｔ％の水溶液
にＮＨ４ＯＨ水溶液を添加して中和し、沈澱物を４５０
〜５５０℃で仮焼した。

この仮焼した物質には、Ａｌ２Ｏ３が８ｗｔ％含有して
おり、この仮焼物質を粉砕して水と粘結剤、例えは、澱
粉を混合して塗布し易い状態として検知素子基体に膜状
に塗布し、乾燥し、さらに、５５０℃の温度で焼結した
。

このようにして製造されたガス検知素子は、プロパン、
メタン等には感度は殆んどなく、ＣＯ高濃度ガスには優
れた感度を示したのである。

これを図により示すと、第１図の曲線１のような特性を
示す。

また、同様な製法によって、Ａｌ２Ｏ３を３５ｗｔ％含
むガス検知素子の特性を第１図の曲線２に示す。

実施例２Ｓｎ０２５００ｇ、塩酸２５０ＣＣ（２５％溶液）、
ＢａＣＯ３７５ｇ（Ｓ００２に対して１５ｗｔ％）を充
分に混合した後、仮焼を行ない、検知素子基体に塗布乾
燥後焼結すると、ＳｎＯ□を主成分とするＢａＯを約１
２ｗｔ％含む素子が得られた。

この素子のＣＯガスに対する特性を第２図に示す。

実施例３ＳｎＣＩ４とＡｌ（ＮＯ３）３およびＳｒ（ＮＯ３
）２の水溶液に、これらの総量に対し約０．１ｗｔ％の
ＰｄＣｌ２を加えＮＨ４ＯＨ水溶液を添加して中和し沈
澱物を４５０〜５５０℃で仮焼し、仮焼物中のＳｎＯ□
に対してＡｌ２Ｏ３が４ｗｔ％、ＳｒＯが７ｗｔ％を含
むようにし、この仮焼物を粉砕して水と粘結剤を加えて
塗布し易い粘度として検知素子基体に塗布乾燥後焼結し
た素子は、ＣＯガス１％および２％に対する素子抵抗値
をＲ１、Ｒ２とし、空気中の素子抵抗値をＲ６とじたと
き、Ｒ，／’Ｒｏ＝３．２、Ｒ２／Ｒｏ＝５．５とな
り、ＣＯガスの高濃度に対して優れた感度を有する素子
が得られた。

実施例４ＳｎＣ１４、Ｂａ（ＮＯ３）２およびＳｒ（ＮＯ３）２
の水溶液に、これらの総量に対し約０．１ｗｔ％のＰｄ
Ｃｌ２を加えＮＨ４ＯＨ水溶液を添加して中和し、沈澱
物を４５０〜５５０℃で仮焼し、仮焼物中の５ｎ０２に
対しＢａＯが４ｗｔ％、８ｒＯが８ｗｔ％を含むように
し、この仮焼物を粉砕して水と粘結剤を加えて塗布し易
い粘度にして検知素子基体に塗布乾燥後焼結した素子は
、ＣＯガス１％および２％に対する素子抵抗値をＲ１、
Ｒ２とし、空気中の素子抵抗値をＲ８とじたとき、Ｒ１
／Ｒ２・４３、Ｒ２／Ｒ８＝８．５となり、ＣＯガスの
高濃度に対して優れた″感度を有する素子が得られた。

比較例５ｎ０２を主成分とし、ＰｄＣｌ２を約０．０２ｗｔ
％含有し、総塩素量０．５ｗｔ％の素子のＣＯガスに対
する特性を第３図に示す。

以上、説明した第１図〜第３図において、ＣＯガスの各
濃度に対する素子抵抗値Ｒｎの変化状況を空気中におけ
る素子抵抗Ｒ６との比で表わしたものである。

各素子のＣＯガス１％と２％の場合の変化状況を各図か
ら判断して夫々の抵抗値の比Ｒ２／Ｒ１を求めたものを
示すと次表の通りである。

上記したように、本発明に係る実施例１および２によれ
ば、第１図および第２図に示されていることから明らか
なように、低濃度ＣＯガス１０〜１ｏｏｏｐｐｍｇこお
いては素子抵抗は顕著な変化は示さないが、高濃度ＣＯ
ガスに対し濃度に比例して素子抵抗が変化し、特に、ｉ
ｏｏｏｐｐｍ以上３０．０００ｐｐＩｌｌないし５０．
ＯＯＯｐｐｍまでの検出に顕著な変化を示す。

このようなことは、第３図に示すような従来の素子に見
られない高濃度のＣＯガスの検出に適したものである。

さらに、表からも明らかであるが、従来の素子はＣＯガ
ス１％以上では抵抗値変化が鈍化してガス濃度が２倍と
なっても素子抵抗値は約１０％程度の変化に過ぎないた
め、安定な検出が不可能であったが、本発明に係る素子
は、この領域においても約１５〜２．１倍の変化を示し
、充分実用に供し得ると共に高濃度にも適用することが
できるものである。

以上、詳細に説明したように、本発明に係るガス検知素
子によれば、高濃度ガス、特に、ＣＯガス等を検出する
ことができる優れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るガス検知素子のＲｎ
／Ｒｏを示すグラフ、第３図は従来の素子のＲｎ／
Ｒｏを示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

１錫の酸化物を主成分とし、これにＡ１２ｏ３゜５ｒ
Ｏ１ＢａＯの１種または１種以上を５ｗｔ％以上含有さ
せることを特徴とする高濃度ガス検知素子。