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

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。

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。