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DETECTION METHOD OF LOW-CONCENTRATION GAS meetings

Patent code P120007630
Posted date May 31, 2012
Application number P2009-124040
Publication number P2010-271224A
Patent number P5305393
Date of filing May 22, 2009
Date of publication of application Dec 2, 2010
Date of registration Jul 5, 2013
Inventor
  • (In Japanese)増田 秀樹
  • (In Japanese)猪股 智彦
  • (In Japanese)澤木 琢
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋工業大学
Title DETECTION METHOD OF LOW-CONCENTRATION GAS meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting low-concentration gas by utilizing effectively characteristics of a metal complex involving zeolite held on a quartz oscillator, and to provide a sensor used for the method, and components thereof.
SOLUTION: In this low-concentration gas detection method, gas G to be measured with a concentration of detection object gas of 50 ppm or less is supplied to a vibration element 12 having the metal complex involving zeolite (for example, cobalt-phthalocyanine complex involving zeolite) on the quartz oscillator 14. The detection object gas is detected through a change of a resonance frequency of the quartz oscillator 14 caused by adsorption of the detection object gas onto the metal complex involving zeolite carried by the vibration element 12.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

水晶振動子マイクロバランス(Quartz Crystal Microbalance;QCM)法に基づくセンサが知られている。この種のセンサは、水晶振動子の表面に物質が付着すると水晶振動子の共振周波数が変化し、その周波数の変化量と付着物の質量との間に一定の関係があることを利用している。

本発明者の先願に係る特許文献1には、金属錯体を内包するゼオライト(例えば、特許文献2に記載されるようなゼオライト)の粉末を含有する組成物層を形成した水晶振動子(錯体内包ゼオライト含有層付加水晶振動子)、該水晶振動子の製造方法、ならびに上記水晶振動子を備えたセンサが記載されている。この文献1では、トルエンを0.1体積%(1000ppm)の濃度で含む空気を、錯体内包ゼオライト含有層付加水晶振動子に供給し、上記層が付加されていない水晶振動子(ブランク)との間で周波数の変化量を比較することによってセンサ応答を評価している。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、低濃度(具体的には50ppm以下)の検出対象ガス(例えば、揮発性有機化合物)を検出する技術に関する。詳しくは、かかる低濃度のガスを検出する方法、該検出方法に用いられるセンサおよびその構成要素に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
被測定ガス中に含まれる低濃度の検出対象ガスを検出する方法であって、
水晶振動子上に金属錯体内包ゼオライトを有する振動素子に、前記検出対象ガスの濃度が50ppm以下である被測定ガスを供給し、前記検出対象ガスが前記金属錯体内包ゼオライトに吸着することによる前記水晶振動子の共振周波数の変化を通じて該検出対象ガスを検出し、
ここで、前記振動素子として、前記金属錯体内包ゼオライトの粉末が前記水晶振動子上に、バインダを使用することなく保持されたものを使用する、低濃度ガスの検出方法。

【請求項2】
 
前記振動素子として、前記金属錯体内包ゼオライトの粉末が前記水晶振動子の電極上のみに保持されたものを使用する、請求項1に記載の方法。

【請求項3】
 
前記金属錯体内包ゼオライトは、金属フタロシアニン錯体をユニットセルに内包したゼオライトである、請求項1または2に記載の方法。

【請求項4】
 
前記金属錯体内包ゼオライトは、コバルトフタロシアニン錯体をユニットセルに内包したX型ゼオライトである、請求項3に記載の方法。

【請求項5】
 
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法に用いられるガスセンサであって:
水晶振動子上に金属錯体内包ゼオライトを有する振動素子;
前記振動素子に前記被測定ガスを供給する被測定ガス供給部;および、
前記水晶振動子の共振周波数を測定する周波数カウンタ;
を備え、
ここで、前記振動素子は、前記金属錯体内包ゼオライトの粉末が前記水晶振動子上に、バインダを使用することなく保持されたものである、ガスセンサ。

【請求項6】
 
請求項1から4のいずれか一項に記載のガス検出方法に用いられる振動素子を製造する方法であって、該振動素子は、前記金属錯体内包ゼオライトの粉末が前記水晶振動子上に、バインダを使用することなく保持された構成を有し、前記方法は:
ゼオライトのユニットセルの入口よりも大きな金属錯体が該ユニットセルに内包された金属錯体内包ゼオライトの粉末を用意すること;
前記金属錯体内包ゼオライト粉末を溶媒に投入し、該溶媒中において前記粉末を超音波破砕して均質化すること;および、
前記均質化を経て調製された懸濁液であってバインダを実質的に含有しない懸濁液を、水晶振動子の電極表面に付与して乾燥させること;
を包含する、振動素子製造方法。
Industrial division
  • Measurement
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2009124040thum.jpg
State of application right Registered
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