Sensing Characteristics of $SnO_{2}$ type CO sensors for combustion exhaust gases monitoring

연소배가스 모니터링을 위한 $SnO_{2}$계 CO센서의 검지특성

  • Kim, I.J. (Dept. of Electron & Electronics, Ajou Univ.) ;
  • Han, S.D. (Korea Institute of Energy Research) ;
  • Lim, H.J. (Dept. of Electron & Electronics, Ajou Univ.) ;
  • Son, Y.M. (Korea Institute of Energy Research)
  • 김일진 (아주대학교 전기.전자공학부) ;
  • 한상도 (한국에너지기술연구소) ;
  • 임한조 (아주대학교 전기.전자공학부) ;
  • 손영목 (한국에너지기술연구소)
  • Published : 1997.09.30

Abstract

$V_{2}O_{5}/ThO_{2}/Pd$-doped $SnO_{2}$ sensor has a good selectivity and stability to CO at high sensor temperature of about $500^{\circ}C$, and shows rapid response. In particular, many kinds of interference gases, such as $NO_{x}$, $C_{3}H_{8}$, $CH_{4}$ and $SO_{2}$ have been found to give only a slight influence on the sensor selectivity to CO gas sensitivity by doped $V_{2}O_{5}$ (3.0 wt.%). For the sensor we used well-known thick film technological route with $V_{2}O_{5}$(3.0 wt.%), Pd(1.0 wt.%) and $ThO_{2}$(l.5 wt.%) as catalytic materials. In the case of mixed $NO_{x}$-CO gases, as combustion exhaust gas, only CO detection by $SnO_{2}$ type semiconductor sensor is generally very difficult because of $NO_{x}$ interference. The developed sensors can use to measure the exhausting gas of the automobile or the boiler for the Air-to-Fuel ratio control.

$SnO_{2}$$V_{2}O_{5}/ThO_{2}/Pd$를 도핑하여 제조된 센서는 약 $500^{\circ}C$의 높은 센서 온도에서 CO에 대해 우수한 선택도와 안전성 및 빠른 응답특성을 보였다. 특히, $V_{2}O_{5}$를 약 3.0 wt.% 첨가하여 선택도에 있어서 CO 감도에 대해 $NO_{x}$, $C_{3}H_{8}$, $CH_{4}$$SO_{2}$같은 많은 간섭가스들의 영향이 적음을 알았다. 센서 제조는 $V_{2}O_{5}$(3.0 wt.%), $ThO_{2}$(1.5wt.%), Pd(1.0 wt.%)의 촉매물질과 함께 기존에 잘 알려진 후막기술을 이용하였다. 일반적으로 연소배가스처럼 $NO_{x}$와 CO가 혼합되어 있는 복합가스의 경우, $SnO_{2}$계 반도체 센서로는 CO만의 검지는 $NO_{x}$ 간섭 때문에 대단히 어렵다. 본 센서는 공연비제어를 요하는 자동차나 보일러 시스템의 연소배가스의 측정과 감시에 사용할 수 있을 것이다.

Keywords