ＷＯ３膜を用いた車載型ＮＯ２センサの実用化に関する研究

WO3薄膜车载NO2传感器的实际应用研究

基本信息

批准号：
11J40224
负责人：
吉村志聡 (孟志聡)
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究結果を踏まえ、25年度はまずWO_3薄膜センサの長期安定性とNO_2センサ応答の安定性について検討を行った。次に、純度と結晶性に優れるキュービック状単斜晶WO_3と六角形状六方晶WO_3粒子を合成し、FE-SEM、XRD、TEM、BET測定によりキャラクタリゼーションを行った。また、単斜晶と六方晶WO_3粒子用いた薄膜センサのNO_2応答特性について考察し、WO_3結晶構造の解析とガス吸着機構について検討した。25年度には以下に示す研究成果が得られた。1. 自動車排ガスの湿度条件を考慮したセンサの長期安定性とNO_2測定におけるセンサ感度の安定性について検討した。湿潤雰囲気でNO_2に対するWO_3センサの応答が低下するが、一定の水分濃度における応答の安定性を保っていることが分かった。2. 沈殿法と水熱合成の反応条件を調整することによって、純度と結晶性に優れるキュービック状と六角形状WO_3の合成に成功した。キュービック状(単斜晶)と六角形状(六方晶)WO_3粒子用いた薄膜センサのNO_2応答特性を調査し、WO_3の粒子形態及び結晶系の違いとNO_2応答特性の関連性について検討した。3. XPS測定及び^1H_2MAS NMR測定より、単斜晶と六方晶WO_3の結晶構造の違いを明らかにした。異なる結晶構造のWO_3粒子のガス吸着機構について理論的検討を行った。

基于迄今为止的研究成果，2014财年，我们首先研究了WO_3薄膜传感器的长期稳定性和NO_2传感器响应的稳定性。接下来，合成了具有优异纯度和结晶度的立方单斜WO_3和六方六方WO_3颗粒，并通过FE-SEM、XRD、TEM和BET测量对其进行了表征。我们还考虑了单斜和六方WO_3颗粒薄膜传感器的NO_2响应特性，分析了WO_3晶体结构，并研究了气体吸附机理。 2015年，取得了以下研究成果。 1.考虑汽车尾气的湿度条件，考察了传感器的长期稳定性以及NO_2测量中传感器灵敏度的稳定性。结果发现，WO_3传感器对NO_2的响应在潮湿大气中降低，但在水浓度恒定时响应保持稳定。 2.通过调整沉淀和水热合成的反应条件，成功合成了纯度和结晶度优良的立方和六方WO_3。我们研究了立方（单斜）和六方（六方）WO_3颗粒薄膜传感器的NO_2响应特性，并研究了WO_3颗粒形貌和晶系的差异与NO_2响应特性之间的关系。 3.通过XPS测量和^1H_2MAS NMR测量阐明了单斜晶系和六方晶系WO_3晶体结构的差异。对不同晶体结构的WO_3颗粒的气体吸附机理进行了理论研究。