Design of highly sensitive gas recognition interfaces using 1D/2D nanomaterials

使用一维/二维纳米材料设计高灵敏度气体识别接口

• 批准号: 20KK0110
• 负责人: 木田 徹也
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0110/
• 关键词: ガスセンサ; ナノロッド; ナノ結晶; DRIFTS; ナノワイヤ; オペランド測定; DRIFT; 単結晶; ナノシート; 半導体; 酸化物; 酸化物半導体

酸化スズおよび酸化亜鉛のガスセンサ応答メカニズムをオペランドDRIFTSおよびUV-vis測定によって詳細に調べた。まず酸化スズについては、ホットソープ法によって粒径5nmのナノ結晶を合成した。さらに本手法によって白金を10wt%ドープできることを見出した。白金を従来に比べて過剰に加えた酸化スズは低温でもVOCに対して応答を示すことがわかった。DRIFT測定によって白金添加によりエタノールに応答する際に、エタノール由来の中間体であるエトキシド、アセトアルデヒド、カーボネートの生成を明らかにした。さらに、酸素を除いた窒素雰囲気でセンサ感度を調べたところ、白金を過剰添加したものはこれまでにない非常に高い応答を有することがわかった。出口ガスをオンラインのFTIRガスセル測定で調べた結果、エタノールがアセトアルデヒドに多く変換されていることを確認した。そのため、中間体の吸着が電気抵抗を下げていることを明らかにした。酸化亜鉛についても、ホットソープ法で合成したナノ結晶は窒素中でエタノールに対して可逆的な応答を示したことから、吸着酸素との反応ではなく、中間体の吸着による電子供与によってセンサ応答が発現していることが示唆された。さらに、酸化亜鉛については、気相法によるナノワイヤ合成も行った。ナノロッド上に均一にナノワイヤを成長させる条件を見出した。現在、この新奇な構造を酸化亜鉛のガスセンサ特性とオペランド測定によるガス応答メカニズムの解析を行っている。

The acid content of the sample was determined by UV-vis. The crystal size of 5nm was synthesized by the method of acid hydrolysis. This method is 10wt% platinum. White gold, white gold. DRIFT determination of platinum in the process of production, production and use of intermediates In addition to the above, the acid content of the compound is also very high. The results of the FTIR analysis of the sample were confirmed. The adsorption of the intermediate and the electrical resistance of the intermediate were investigated. Acidification of lead compounds, adsorption of lead compounds, adsorption of lead In addition, the acid content of the lead is reduced, and the phase method is used to synthesize the lead. The conditions for growth are shown below. Now, this novel structure is acidified, and its characteristics are determined.

项目成果

Volatile Organic Compound (VOC) Sensing Mechanism of ZnO Nanorod Gas Sensor

ZnO纳米棒气体传感器的挥发性有机化合物（VOC）传感机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Koki Okada;Wakako Araki;Teresa Go;and J. Gonzalez-Julian;Sumire Nakagawa,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Tetsuya Kida;Yuki Shimada,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Hiroki Doyama,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Yurino Yamasaki,Keigo Masumoto,Armando T. Quitain,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Kosuke Sonda,Sohail Ahmad,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Tetsuya Kida;Yusuke Inomata,Masaru Iwai,Keigo Masumoto,Tetsuya Kida;Takeshi Shinkai,Keigo Masumoto,Masaru Iwai,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Keigo Masumoto,Hiroki Doyama,Takeshi Shinkai,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Yusuke Inomata,Masaru Iwai,Keigo Masumoto,Tetsuya Kida;堂山 太輝,岩井 大,増本 圭吾,愼改 豪,猪股 雄介,木田 徹也;増本圭吾,堂山太輝,愼改豪,猪股雄介,木田徹也;岩井 大,増本 圭吾,愼改 豪,猪股 雄介,木田 徹也;尊田航介,ソハイル アハマド,猪股雄介,木田徹也;猪股雄介,増本圭吾,堂山太輝,慎改 豪,木田徹也;M. Iwai,K. Masumoto,H. Doyama,T. Shinkai,Y. Inomata,T. Kida;Takeshi. Shinkai,Kanako. Koga,Matthias. Boepple,Koki Kawanami,Yusui Nakamura,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Nicolae Barsan,Tetsuya Kida
• 通讯作者: Takeshi. Shinkai,Kanako. Koga,Matthias. Boepple,Koki Kawanami,Yusui Nakamura,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Nicolae Barsan,Tetsuya Kida

In-Sn-Zn三元系アモルファス酸化物を用いた半導体ガスセンサの開発

In-Sn-Zn三元非晶氧化物半导体气体传感器的研制

• 发表时间: 2023
• 作者: 猪股雄介;堂山太輝;岩井 大;増本圭吾;慎改 豪;木田徹也
• 通讯作者: 木田徹也

低温でのCO検出を目指したパラジウム修飾SnO2ガスセンサの開発と応答機構解析

低温CO检测用钯修饰SnO2气体传感器的研制及响应机理分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 島田優輝,増本圭吾,猪股雄介,木田徹也

Study on Ethanol Sensing Mechanism of Pt-Loaded ZnO Nanocrystals

载铂ZnO纳米晶乙醇传感机制研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Koki Okada;Wakako Araki;Teresa Go;and J. Gonzalez-Julian;Sumire Nakagawa,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Tetsuya Kida;Yuki Shimada,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Hiroki Doyama,Keigo Masumoto,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Yurino Yamasaki,Keigo Masumoto,Armando T. Quitain,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida;Kosuke Sonda,Sohail Ahmad,Yusuke Inomata,Armando T. Quitain,Tetsuya Kida;Yusuke Inomata,Masaru Iwai,Keigo Masumoto,Tetsuya Kida;Takeshi Shinkai,Keigo Masumoto,Masaru Iwai,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida
• 通讯作者: Takeshi Shinkai,Keigo Masumoto,Masaru Iwai,Yusuke Inomata,Tetsuya Kida

紫外線照射下におけるZnOナノロッドのガス検知メカニズムの検討

紫外照射下ZnO纳米棒气体检测机理研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 古賀佳菜子;愼改豪;猪股雄介;木田徹也
• 通讯作者: 木田徹也