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120  100  図2.15に、 In203素子の3000Cにおけ

る湿潤空気中での 1000ppmCOおよび、H2 に対する感度と Rbの添加量依存性を示

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図2.17には、 Rb(5wt%)‑In203素子抵抗の酸素濃度依存性を示した。空気中では、

酸素分圧の上昇とともに負電荷吸着酸素種が増加することにより、 n型半導体であ るIn203の抵抗が増加したと考えられるo1000ppm CO中でも空気中と同様な酸素濃 度依存性を示し、表面吸着酸素と COの反応が考えられる。ただし、燃焼排ガス中 に含まれると考えられる 6‑‑‑‑‑‑190/0範囲の酸素濃度に対する抵抗変化は比較的小さい ため、実際的な CO検知への影響は少ないと思われる。

2.7  本章のまとめ

まず24種類の単独酸化物に対する COお よ びH2感度を調べたところ、ほとんど の酸化物において CO感度より H2感度の方が大幅に高かったが、 In203だけは両感 度がほぼ近い値を示すことがわかった。そこで、このIn203に33種類の第2成 分 酸 化物を添加した試料について検討したところ、アルカリ金属の添加がCO選択性の 改善に効果があり、特にRbを添加したIn203ではH2よりも COの感度がかなり高く

なることを見出した。この素子の両ガスに対する感度は300⁰C付近が最も高く、こ の温度でCO感度のH2感度に対する比も最大の約9を示した。ただし、温度が上昇 するとともに感度は減少し、 COIH2感度比も低下した。また、 Rb(5wt%)‑In203素子 のCOに対する応答はH2の場合に比べるとやや遅いものの、 90%応答時間は約3分、 900/0回復時間は約20秒と比較的良好であった。濃度依存性も COに対しては完全な 直 線 性 は 示 し て い な い が 、 不 完 全 燃 焼 の モ ニ タ ー に 特 に 必 要 と さ れ る 500‑‑‑‑‑‑ 4000ppmのCO濃度の検知が十分可能であり、しかも、 H2の妨害が小さいことから、

このRb‑In203系素子は、燃焼排ガス用 COセンサとして有望と思われる。

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ドキュメント内 九州大学学術情報リポジトリ (ページ 34-37)