日本产业技术综合研究所(简称产综研)开发╱出高灵敏度、快速测定的NOx传感器。可即时测量NOx浓度来控制发动机燃烧。还可降低柴油车等的NOx排放量并提高燃效。

　　此前的NOx传感器在发动机尾气等严酷〒环境下的耐久性和耐热性较低。作为解决办法，一▲部分研究人员开始开发采用陶瓷固态电解质(氧离子导体)的传感器，不过由于结♀构一直很复杂，必须组合多种电化学反应才能测定NOx浓度，所以本质上很难实现快∏速测定。因此可用于车▃载的NOx传感器始终没有能够实际应用。

　　产∮综研先进制造工艺研究部门——功能模块化研究小组的产综研特别研究员濱本 孝一等开发的NOx传感器，通过精密控制检测NOx的电极表面的纳米结构，实现了极々高的㊣NOx分子选择性能。通过改进电化学单元结构、直接检测NOx分子，检测速度比此前提高了约5倍，并且NOx分子的检测灵敏度提高了约2倍。

　　汽油发动机车型方面，稀薄燃烧(Lean Burn)发动机用NOx吸藏还原ξ　触媒已开始实际应用。稀薄燃烧时，使碱类物质№吸收NOx，吸收量达到饱和时，使发动机发生Rich Spike(燃料过量供给)，利用瞬时增加的燃料来还原并净化吸附的NOx。不过，目前⊙的技术为：在发动机的◇使用范围内测绘尾气状态，通过模型演算来推算NOx的吸收量，并求出Rich Spide的开始时刻。由于该方法没有直接测定尾气中的NOx浓度，所以有必要验证是否在在任何条件下都能正常发挥作︼用。

　　另一方面，柴油发动机车型由于NOx和未燃碳是此消彼涨的关系，降低NOx的排放量，PM的排放』量将增加，所以有必要使用NOx传感器将NOx的排放控制在规定值，以便把PM的排放量降低到最小。

　　由于这一原因，业界热切期待着开发出检测速度＠ 快、检测灵敏度和定量测量性能高的小型车载高性能NOx传感器。通过监测每时每刻的NOx排放量、仅提供最低限度的Rich Spide来节约燃料，实现效率◢更高的NOx排放控制并提高燃效。

　　此次的成果是将〓钪(Sc)稳定型氧化锆陶瓷作为电ω　解质，控制检测电极的微细结构得到的，300℃以下的低温下仍能够对NO分子有很高的检测能力和很快的响应速度，能够应用于混合电位型传感器。

　　混合电位型传感器≡通过数种气体产生的电位差之和来测定气体浓度。特别是对于NOx的浓度变◎化，通过努力使得传感器的电位差能够发生显著变化。

　　实际→制成的传感器为1cm×2.5mm×300nm左右的电化学单元。传感器采用脉▲冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposition，PLD)，在SiO2底板上形成氧化锆陶瓷等。在350℃下，对于用含5%氧气的氮气稀释的1000ppm NO气体进行检测时，该电化学单元能够产生约100mV的电压变化。对于▂很难检测的NO气体，也显示出了全球最高级别的检测特性。