横波型弾性表面波を用いた直接メタノール燃料電池用メタノールセンサの開発

摘要

横波型弾性表面波（SH-SAW）を用いるとメタノール（MeOH）濃度を測定できる．SH-SAWセンサにより測定可能なMeOHの物性値は粘度と誘電率である．圧電結晶として36度回転Y板X伝搬LiTaO_3を用いると，比誘電率を計測する高感度MeOHセンサが実現できる．このSH-SAWを用いて直接メタノール燃料電池（DMFC）用メタノールセンサを実現する場合，高温時に発生する気泡はセンサ応答に大きく影響する．短絡，開放面上に気泡を設けたときの実験と数値解析により，気泡の影響について検討した．次に，送液ポンプを用いて液体を循環させながら温度を一定に保ったときの経時特性を測定した．試料温度が高くなるほど気泡の影響が現れる．しかし，循環させることにより気泡の影響は小さい．さらに，実際のDMFCではギ酸の影響も考慮しなければならない．そこで，センサ周波数を考慮した検討を行い，高周波数センサを用いればいいことを明らかにした．