JPS626182B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS626182B2 JPS626182B2 JP52057117A JP5711777A JPS626182B2 JP S626182 B2 JPS626182 B2 JP S626182B2 JP 52057117 A JP52057117 A JP 52057117A JP 5711777 A JP5711777 A JP 5711777A JP S626182 B2 JPS626182 B2 JP S626182B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sno
- temperature
- carbon monoxide
- detection element
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/20—Oxygen containing
- Y10T436/204998—Inorganic carbon compounds
- Y10T436/205831—Carbon monoxide only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、空気中に含有される還元性ガス
中、一酸化炭素ガスのみを選択的に検出するガス
検出素子の改良に関する。
中、一酸化炭素ガスのみを選択的に検出するガス
検出素子の改良に関する。
従来還元性ガスを検出する素子として、酸化第
２スズSnO2を主成分とした金属酸化物半導体が
知られ、ガスがこの素子に吸着することにより生
ずる素子の抵抗変化を検出してガス濃度などを測
定していた。
２スズSnO2を主成分とした金属酸化物半導体が
知られ、ガスがこの素子に吸着することにより生
ずる素子の抵抗変化を検出してガス濃度などを測
定していた。
しかし上記素子では種々のガスに応答しかつ素
子をヒータで250℃ぐらい高温に加熱して使用す
る必要があつたので、特定のガスに応答する必要
のあるまた連続して使用されるガス警報器などに
はその選択性と消費電流の点で不適当であつた。
子をヒータで250℃ぐらい高温に加熱して使用す
る必要があつたので、特定のガスに応答する必要
のあるまた連続して使用されるガス警報器などに
はその選択性と消費電流の点で不適当であつた。
このような欠点を解消するものとして、酸化第
２スズSnO2に白金Ptを触媒として添加した、一
酸化炭素ガスに選択的に応答しかつ比較的低い温
度で動作するSnO2−Pt系のガス検出素子が提案
されている（特開昭50−17287号公報参照）。
２スズSnO2に白金Ptを触媒として添加した、一
酸化炭素ガスに選択的に応答しかつ比較的低い温
度で動作するSnO2−Pt系のガス検出素子が提案
されている（特開昭50−17287号公報参照）。
しかしなお上記素子においても素子温度の変化
により素子の抵抗値が変化するので、素子温度を
一定にする付属回路などが必要となり、またガス
の吸着による抵抗変化を大きくするには素子温度
をほぼ70℃以上で使用する必要があつた。
により素子の抵抗値が変化するので、素子温度を
一定にする付属回路などが必要となり、またガス
の吸着による抵抗変化を大きくするには素子温度
をほぼ70℃以上で使用する必要があつた。
本発明者は以上の点にかんがみ種々実験した結
果、SnO2−Pt系のガス検出素子にアンチモンSb
を添加することにより、一酸化炭素ガスに対する
選択性を損なうことなく素子抵抗の温度依存性が
抑制される、また触媒としての白金が混合時にお
いて少量ですむガス検出素子が得られることが分
かつた。
果、SnO2−Pt系のガス検出素子にアンチモンSb
を添加することにより、一酸化炭素ガスに対する
選択性を損なうことなく素子抵抗の温度依存性が
抑制される、また触媒としての白金が混合時にお
いて少量ですむガス検出素子が得られることが分
かつた。
そこで酸化第２スズSnO21ｇに触媒としての
0.26Nの塩化白金酸H2PtCl6を１ml加えた混合物
を磁器管に塗布し空気中で850℃で焼成したSnO2
−Pt系ガス検出素子と、酸化第２スズSnO210ｇ
に３酸化アンチモンSb2O3100mgを添加して磁器
管上に塗布し上記のものと同様に焼成したSnO2
−Sb2O3系ガス検出素子と、この発明による酸化
第２スズSnO210ｇに触媒としての0.26Nの塩化白
金酸H2PtCl6を10mlと３酸化アンチモンSb2O3100
mgを上記のものと同様に磁器管上に焼成させた
SnO2−Sb2O3−Pt系ガス検出素子を、それぞれ試
作し素子温度に対する抵抗値の変化を測定したと
ころ図のような特性を示した。
0.26Nの塩化白金酸H2PtCl6を１ml加えた混合物
を磁器管に塗布し空気中で850℃で焼成したSnO2
−Pt系ガス検出素子と、酸化第２スズSnO210ｇ
に３酸化アンチモンSb2O3100mgを添加して磁器
管上に塗布し上記のものと同様に焼成したSnO2
−Sb2O3系ガス検出素子と、この発明による酸化
第２スズSnO210ｇに触媒としての0.26Nの塩化白
金酸H2PtCl6を10mlと３酸化アンチモンSb2O3100
mgを上記のものと同様に磁器管上に焼成させた
SnO2−Sb2O3−Pt系ガス検出素子を、それぞれ試
作し素子温度に対する抵抗値の変化を測定したと
ころ図のような特性を示した。
図は縦軸Ｒに素子の抵抗値（Ω）を横軸Ｔに素
子温度（℃）を示すもので、SnO2−Pt系のガス
検出素子は空気中で曲線ａ、1000ppmの一酸化
炭素ガス中で曲線a′の変化を示し、空気またはガ
ス中において素子温度が上昇するに従つて抵抗値
が下がり、ほぼ170℃付近で金属的な特性となり
抵抗値が上がるので、上述の従来素子では素子温
度を一定とする付属回路が必要となることが分か
る。
子温度（℃）を示すもので、SnO2−Pt系のガス
検出素子は空気中で曲線ａ、1000ppmの一酸化
炭素ガス中で曲線a′の変化を示し、空気またはガ
ス中において素子温度が上昇するに従つて抵抗値
が下がり、ほぼ170℃付近で金属的な特性となり
抵抗値が上がるので、上述の従来素子では素子温
度を一定とする付属回路が必要となることが分か
る。
またSnO2−Sb2O3系のガス検出素子では空気中
で曲線ｂ、1000ppmの一酸化炭素ガス中で曲線
b′の変化を示し、アンチモンSbが添加されるこ
とにより素子温度−10℃〜100℃の範囲で安定し
たフラツトな抵抗特性を示すが、白金Ptが添加さ
れていないので一酸化炭素ガスが吸着されても抵
抗変化がほとんど生じないことが分かる。
で曲線ｂ、1000ppmの一酸化炭素ガス中で曲線
b′の変化を示し、アンチモンSbが添加されるこ
とにより素子温度−10℃〜100℃の範囲で安定し
たフラツトな抵抗特性を示すが、白金Ptが添加さ
れていないので一酸化炭素ガスが吸着されても抵
抗変化がほとんど生じないことが分かる。
さらにこの発明のSnO2−Sb2O3−Pt系のガス検
出素子は、空気中で曲線ｃ、1000ppmの一酸化
炭素ガス中で曲線c′の変化を示し、ほぼ−10℃〜
100℃の範囲において安定したフラツトな抵抗特
性を示すとともに、白金Ptが添加されていること
により一酸化炭素ガスに対する抵抗変化も充分に
得られることが分かる。
出素子は、空気中で曲線ｃ、1000ppmの一酸化
炭素ガス中で曲線c′の変化を示し、ほぼ−10℃〜
100℃の範囲において安定したフラツトな抵抗特
性を示すとともに、白金Ptが添加されていること
により一酸化炭素ガスに対する抵抗変化も充分に
得られることが分かる。
そこでこの発明のSnO2−Sb2O3−Pt系のガス検
出素子について、その組成比を変えた素子を作成
しその特性を調べると、原子数比においてPt／
Sn＝0.004以上にすると一酸化炭素ガスに対する
選択性が得られ、またSb／Sn＝0.005以上にする
と素子温度に対する素子抵抗の温度依存性がなく
なるとともに、Sb／Pt＝0.005以上にすると、ア
ンチモンSbの作用により、素子焼成の際に酸化
第２スズSnO2に酸または塩の形で加えられる白
金Ptが蒸発するのが防止されるとともに触媒作用
をする白金が形成されやすくなるので、酸または
塩として加えられる白金Ptが少量ですむこととな
る。この事実は素子をアルミナボート上に載せて
焼成する際、アンチモンSbが添加されないSnO2
−Pt系の素子ではボートが灰黒色に汚れ白金Ptが
飛散していることで分かる。これに対しアンチモ
ンSbが添加されたものではボートは白色の状態
に維持されるので、白金Ptは蒸発することなく酸
化第２スズSnO2とともに焼成され白金触媒とな
ることが分かる。
出素子について、その組成比を変えた素子を作成
しその特性を調べると、原子数比においてPt／
Sn＝0.004以上にすると一酸化炭素ガスに対する
選択性が得られ、またSb／Sn＝0.005以上にする
と素子温度に対する素子抵抗の温度依存性がなく
なるとともに、Sb／Pt＝0.005以上にすると、ア
ンチモンSbの作用により、素子焼成の際に酸化
第２スズSnO2に酸または塩の形で加えられる白
金Ptが蒸発するのが防止されるとともに触媒作用
をする白金が形成されやすくなるので、酸または
塩として加えられる白金Ptが少量ですむこととな
る。この事実は素子をアルミナボート上に載せて
焼成する際、アンチモンSbが添加されないSnO2
−Pt系の素子ではボートが灰黒色に汚れ白金Ptが
飛散していることで分かる。これに対しアンチモ
ンSbが添加されたものではボートは白色の状態
に維持されるので、白金Ptは蒸発することなく酸
化第２スズSnO2とともに焼成され白金触媒とな
ることが分かる。
次にこの発明のSnO2−Sb2O3−Pt系のガス検出
素子の別の実施例を示す。
素子の別の実施例を示す。
実施例 １
酸化第２スズSnO210ｇと３酸化アンチモン
Sb2O380mgを乳鉢に入れ30分間混合し、これを１
ｇ取り0.26Nの塩化白金酸H2PtCl6を１ml加え良
く混合し、自然乾燥させる。これに蒸溜水を加え
てペースト状にしたものをアルミナ磁器管上へ塗
布し50℃の温度で30分間乾燥させた後、空気中で
800℃の温度で30分間焼成させる。
Sb2O380mgを乳鉢に入れ30分間混合し、これを１
ｇ取り0.26Nの塩化白金酸H2PtCl6を１ml加え良
く混合し、自然乾燥させる。これに蒸溜水を加え
てペースト状にしたものをアルミナ磁器管上へ塗
布し50℃の温度で30分間乾燥させた後、空気中で
800℃の温度で30分間焼成させる。
実施例 ２
酸化第２スズSnO21ｇに0.26Nの塩化白金酸
H2PtCl6を１ml加え良く混合し自然乾燥させる。
これをアルミナ磁器管上に塗布し50℃の温度で30
分間乾燥させる。この磁器管をボート上に置き、
ボートの底に３酸化アンチモンSb2O3を0.1ｇ置い
てアンチモンSb2O3の融点625℃に近い650℃の温
度で１時間焼成させる。
H2PtCl6を１ml加え良く混合し自然乾燥させる。
これをアルミナ磁器管上に塗布し50℃の温度で30
分間乾燥させる。この磁器管をボート上に置き、
ボートの底に３酸化アンチモンSb2O3を0.1ｇ置い
てアンチモンSb2O3の融点625℃に近い650℃の温
度で１時間焼成させる。
上記実施例１、２の素子は、前述した素子と同
様に10℃〜100℃の範囲において安定した抵抗特
性を示し、実施例１では空気中で10KΩ、
1000ppmの一酸化炭素ガス中で600Ωと変化し、
実施例２では空気中で4.5KΩ、1000ppmの一酸
化炭素ガス中で150Ωと変化し、一酸化炭素ガス
に対する抵抗変化も充分に得られた。
様に10℃〜100℃の範囲において安定した抵抗特
性を示し、実施例１では空気中で10KΩ、
1000ppmの一酸化炭素ガス中で600Ωと変化し、
実施例２では空気中で4.5KΩ、1000ppmの一酸
化炭素ガス中で150Ωと変化し、一酸化炭素ガス
に対する抵抗変化も充分に得られた。
以上説明したように、この発明のガス検出素子
はほぼ−10℃から100℃の範囲において温度によ
る素子の抵抗値の変動がないので、素子を加熱す
るヒータのいらない、またその温度を一定にする
付属回路のいらない、また常温に長時間放置して
も一酸化炭素ガスに対して一定の抵抗変化を示す
一酸化炭素ガスに対する選択性のあるガス警報器
などに使用されて好適なガス検出素子が得られる
効果がある。
はほぼ−10℃から100℃の範囲において温度によ
る素子の抵抗値の変動がないので、素子を加熱す
るヒータのいらない、またその温度を一定にする
付属回路のいらない、また常温に長時間放置して
も一酸化炭素ガスに対して一定の抵抗変化を示す
一酸化炭素ガスに対する選択性のあるガス警報器
などに使用されて好適なガス検出素子が得られる
効果がある。
図面は従来のSnO2−Pt系およびSnO2−Sb2O3
系のガス検出素子とこの発明のSnO2−Sb2O3−Pt
系のガス検出素子の素子抵抗と素子温度との特性
図である。 ｃ……SnO2−Sb2O3−Pt系のガス検出素子の空
気中の特性曲線、c′……SnO2−Sb2O3−Pt系のガ
ス検出素子の1000ppmの一酸化炭素ガス中の特
性曲線。
系のガス検出素子とこの発明のSnO2−Sb2O3−Pt
系のガス検出素子の素子抵抗と素子温度との特性
図である。 ｃ……SnO2−Sb2O3−Pt系のガス検出素子の空
気中の特性曲線、c′……SnO2−Sb2O3−Pt系のガ
ス検出素子の1000ppmの一酸化炭素ガス中の特
性曲線。
Claims (1)
- １ 酸化第２スズと３酸化アンチモンと白金とが
原子数比でSb／Sn＝0.005以上、Pt／Sn＝0.004
以上、Sb／Pt＝0.005以上の組成比で混合され、
Sb2O3の融点625℃以上の温度で焼成されてなる
酸化第２スズを主成分とする一酸化炭素の検出素
子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5711777A JPS53143298A (en) | 1977-05-19 | 1977-05-19 | Carbon monoxide sensor element |
| DE2816331A DE2816331C3 (de) | 1977-05-19 | 1978-04-14 | Vorrichtung zum Nachweis von Kohlenmonoxid und Verfahren zur Herstellung des Detektorelements der Vorrichtung |
| GB18427/78A GB1596095A (en) | 1977-05-19 | 1978-05-09 | Carbon monoxide detecting device |
| US06/062,513 US4251225A (en) | 1977-05-19 | 1979-07-27 | Method of detecting carbon monoxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5711777A JPS53143298A (en) | 1977-05-19 | 1977-05-19 | Carbon monoxide sensor element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53143298A JPS53143298A (en) | 1978-12-13 |
| JPS626182B2 true JPS626182B2 (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=13046589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5711777A Granted JPS53143298A (en) | 1977-05-19 | 1977-05-19 | Carbon monoxide sensor element |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4251225A (ja) |
| JP (1) | JPS53143298A (ja) |
| DE (1) | DE2816331C3 (ja) |
| GB (1) | GB1596095A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2942516C2 (de) * | 1979-10-20 | 1982-11-11 | Drägerwerk AG, 2400 Lübeck | Gasspürelement zum Nachweis von Schwefelwasserstoff |
| EP0102067B1 (en) * | 1982-08-27 | 1988-08-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Co gas detecting device and circuit for driving the same |
| JPS59119249A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-10 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | 一酸化炭素の検出素子とその製造方法 |
| JPS6050446A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-20 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| US4561288A (en) * | 1984-05-10 | 1985-12-31 | Honeywell Inc. | Flue gas analyzer with carbon monoxide detector |
| JPS60263845A (ja) * | 1984-06-13 | 1985-12-27 | Nohmi Bosai Kogyo Co Ltd | ガス検出素子とその製造方法 |
| ES2208713T3 (es) * | 1989-10-17 | 2004-06-16 | Paragon Ag | Dispositivo sensor de gas. |
| US5427740A (en) * | 1991-04-05 | 1995-06-27 | British Gas Plc | Tin oxide gas sensors |
| US5132231A (en) * | 1991-05-16 | 1992-07-21 | Case Western Reserve University | Carbon monoxide detector using a derivative of Ni(TBC) |
| JPH06102225A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-04-15 | Ford Motor Co | 一酸化炭素選択的センサー |
| JP3050019B2 (ja) * | 1993-10-12 | 2000-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の酸素センサ制御装置 |
| EP0791824A2 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-27 | Osaka Gas Co., Ltd. | Method of manufacturing nitrogen oxide sensor, and nitrogen oxide sensor manufactured by the method and material therefor |
| US5764150A (en) * | 1996-04-10 | 1998-06-09 | Fleury; Byron | Gas alarm |
| DE19749341C2 (de) * | 1996-11-07 | 2003-02-13 | Honda Motor Co Ltd | NO¶x¶-Abgassensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3865550A (en) * | 1970-08-26 | 1975-02-11 | Nat Res Dev | Semi-conducting gas sensitive devices |
| JPS5119592A (en) * | 1974-08-09 | 1976-02-16 | Nissan Motor | Gasunodo kenshutsuki |
| US4030340A (en) * | 1976-07-22 | 1977-06-21 | General Monitors, Inc. | Hydrogen gas detector |
-
1977
- 1977-05-19 JP JP5711777A patent/JPS53143298A/ja active Granted
-
1978
- 1978-04-14 DE DE2816331A patent/DE2816331C3/de not_active Expired
- 1978-05-09 GB GB18427/78A patent/GB1596095A/en not_active Expired
-
1979
- 1979-07-27 US US06/062,513 patent/US4251225A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1596095A (en) | 1981-08-19 |
| DE2816331A1 (de) | 1978-11-30 |
| DE2816331C3 (de) | 1981-09-03 |
| DE2816331B2 (de) | 1981-01-08 |
| JPS53143298A (en) | 1978-12-13 |
| US4251225A (en) | 1981-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS626182B2 (ja) | ||
| KR870001258B1 (ko) | 감가스소자 | |
| US4543273A (en) | Carbon monoxide sensing element and method of making same | |
| US3625756A (en) | Method for making a gas-sensing element | |
| US4225559A (en) | Ceramic element sensor | |
| JP2766853B2 (ja) | ガスセンサ | |
| EP0147213A2 (en) | An antimony-doped stannic oxide thick film gas sensor | |
| JPH06504368A (ja) | 一酸化炭素を検出するためのセンサー | |
| JP7403232B2 (ja) | 半導体式ガス検知素子 | |
| JPH10246714A (ja) | ガスセンサ材料 | |
| JPS5840695B2 (ja) | ガス感応素子 | |
| JPH0380257B2 (ja) | ||
| JP2000111507A (ja) | フロンガスセンサおよびその製造方法 | |
| JPS6128937B2 (ja) | ||
| JP3803154B2 (ja) | ガスセンサ材料 | |
| JPS6363064B2 (ja) | ||
| JPS608459B2 (ja) | ガス検知素子 | |
| JPS5938641A (ja) | ガス検知素子 | |
| JPH11271255A (ja) | 半導体ガスセンサ | |
| JPH0121900B2 (ja) | ||
| JPS59105552A (ja) | ガス検出素子 | |
| JPS6013142B2 (ja) | 感ガス素子 | |
| JPS6245495B2 (ja) | ||
| JPS58113849A (ja) | 半導体ガスセンサ− | |
| JPH0259948B2 (ja) |