微少櫛形電極を用いた定電位電解型ガスセンサの研究

微梳状电极恒电位气体传感器的研究

• 批准号: 08740580
• 负责人: 戸田 敬
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740580/
• 关键词: 櫛形電極; 一酸化窒素; 二酸化窒素; 定電位電解; ガスセンサ

ガス透過膜の上にフォトリソグラフィーを行う方法を考案した。これには、まず透過膜をフォトレジストによりシリコン等の基板上に貼り付ける。従って、この透過膜はリフトオフにより不要な金属を取り除く時に容易に基板からはずすことができる。この方法により1対の櫛形電極を互いに近接して透過膜上に形成し、それぞれの電極に異なる電圧を印加し、この時の電流を測定した。一酸化窒素(NO)や二酸化窒素(NO_2)を透過膜の外側に通気すると、これらのガスは一方の電極、ジェネレータ上で酸化され、電解液中に硝酸イオンとして溶け込む。ここで生成した硝酸イオンは、もう一方の電極、コレクタで還元される。それらの生成物は再びジェネレータで酸化されるので酸化還元サイクルがこの電極間で発生する。従って、分析種が繰り返し反応し、見かけの感度が増大する。この感度の増大効果は櫛形電極の寸法を小さくしていくことにより大きくなっていく。また、ジェネレータ、コレクタの各最適電位は+1.0、+0.6V(vs.Ag/AgCl)であった。NO_2の場合は、コレクタ電極でそれ自身還元反応が起こるので櫛形電極の効果は少なかった。しかし、NOガスの場合、硝酸イオンとNOとの反応もあり、コレクタでの反応の寄与が大きかった。NOは、電解液に対する溶解度やガス透過膜の透過率が小さいため、もともとNO_2の10分の1程度の感度しかなかったが、この櫛形電極を用いることによる高感度化が達成された。

Youdaoplaceholder0 passes through the membrane にフォトリソグラフィ ガス を を to perform the う method を to test the た た. Youdaoplaceholder5 れに, まず through film をフォトレジストによ, シリコ, シリコ, ける and other <s:1> substrates are に attached with ける. 従 っ て, こ の through membrane は リ フ ト オ フ に よ り don't な metal を に easily when you pick up the り except く に substrate か ら は ず す こ と が で き る. こ の way に よ り 1 の seaborne pectinate electrode を mutual い に nearly meet し て through membrane に し, そ れ ぞ れ の electrode に different な る electric 圧 を Inca し, こ の の current を determination し た. A (NO) や acidification acidification smothering element smothering element (NO_2) を の lateral に flux through the membrane 気 す る と, こ れ ら の ガ ス は side の electrode, ジ ェ ネ レ ー タ で on acidification さ れ, に nitric acid in the electrolyte イ オ ン と し て soluble け 込 む. The で of で generates the た nitric acid, the <s:1> た, the う of one side of the <s:1> electrode, and the コレ and タで reduce the される. そ れ ら の products again は び ジ ェ ネ レ ー タ で acidification さ れ る の で acidification and yuan サ イ ク ル が こ の electrodes で 発 raw す る. Youdaoplaceholder0, analyze the が of the species that returns the <s:1> to the 応 応, and observe that the が sensitivity of the け 従って increases する. The effect of increased <s:1> <s:1> sensitivity <e:1> in the <s:1> comb electrode <s:1> inch method is を small さく <s:1> て く く とによ とによ とによ large <s:1> くなって く く く. The optimum potentials of また, ジェネレ タ タ and コレ タ タ <s:1> are respectively であった +1.0 and +0.6V(vs.Ag/AgCl)であった. In no 2 occasions, the <s:1> and コレ タ タ electrodes でそれ reduce themselves to the 応が effect of the <s:1> る and で of the で comb electrode <e:1>, and the <s:1> effect of the <s:1> is reduced by な and った った った. し か し, NO ガ ス の occasions, nitric acid イ オ ン と NO と の anti 応 も あ り, コ レ ク タ で の anti 応 の send with が き か っ た. NO は, electrolyte に す seaborne る solubility や ガ ス through membrane の transmittance が small さ い た め, も と も と NO_2 の 10 の 1 degree の sensitivity し か な か っ た が, こ の を pectinate electrode with い る こ と に よ る Gao Gan degree melts が reached さ れ た.

项目成果

K.Toda et.al.: "Application of Interdigitated Arrey Electrodes to Detection of Nitrogen Oxides" Technical Digest of the 15th Sensor Symposium. 15. (1997)

K.Toda 等人：“叉指阵列电极在氮氧化物检测中的应用”第 15 届传感器研讨会技术文摘。