[发明专利]传感器元件及气体传感器

说明书

传感器元件(101)用于以极限电流方式检测富燃料气氛的被测定气体中的特定气体浓度，传感器元件具备：层叠体(各层(1～6))，在其内部设有将被测定气体导入并使其流通的被测定气体流通部；主泵单元(21)，其具有配置于第一内部空腔(20)的内侧泵电极(22)，用于调整第一内部空腔(20)的氧浓度；测定电极(44)，其配置于第三内部空腔(61)；以及基准电极(42)，其配置于层叠体的内部，作为特定气体浓度的检测基准的基准气体导入至该基准电极。内侧泵电极(22)含有Pt和Au，利用X射线光电子分光法(XPS)测定所得的Au/Pt比(＝Au露出的部分的面积/Pt露出的部分的面积)为0.3以上0.63以下。

技术领域

本发明涉及传感器元件及气体传感器。

背景技术

以往，已知对燃烧气体等被测定气体中的NOx等特定气体的浓度进行检测的极限电流式气体传感器。例如，专利文献1中记载有如下气体传感器，该气体传感器具备：多个氧离子传导性的固体电解质层的层叠体；泵电极，其构成层叠体的内部空腔的氧分压调整用的电化学泵单元；以及测定电极，其配置于层叠体的内部。在利用该气体传感器检测NOx的浓度的情况下，首先，使用泵电极而调整内部空腔中的被测定气体的氧浓度。然后，氧浓度调整后的被测定气体中的NOx被还原，基于与还原后的氧浓度相应地在测定电极流通的电流而检测被测定气体中的NOx的浓度。另外，专利文献1中记载有如下内容：泵电极中存在的Pt粒子的表面的Au的存在比(Au存在比)为0.01以上0.3以下。专利文献1中还记载有如下内容：由此能够使得泵电极中的催化活性适当地降低，从而能够减少氧分压调整用的电化学泵单元中的NOx的还原或分解的现象，由此能够获得充分的测定精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5323752号公报

发明内容

但是，目前对于作为被测定气体而使用富燃料气氛的气体这一点研究得不够深入。本发明的发明人进行了调查，结果判明：在对富燃料气氛的被测定气体中的特定气体的浓度进行测定时，有时专利文献1中记载的Au存在比的泵电极的测定精度会降低。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其主要目的在于，抑制被测定气体为富燃料气氛时的特定气体浓度的测定精度降低。

本发明为了实现上述主要目的而采用了以下手段。

本发明的传感器元件用于通过极限电流方式对富燃料气氛的被测定气体中的特定气体浓度进行检测，其中，

所述传感器元件具备：

层叠体，该层叠体具有层叠的氧离子传导性的多个固体电解质层，在其内部设置有将所述被测定气体导入并使其流通的被测定气体流通部；

调整用泵单元，该调整用泵单元具有在所述被测定气体流通部中的氧浓度调整室配置的调整用泵电极，且用于对该氧浓度调整室的氧浓度进行调整；

测定电极，该测定电极配置于在所述被测定气体流通部中的所述氧浓度调整室的下游侧设置的测定室；以及

基准电极，该基准电极配置于所述层叠体的内部，作为所述特定气体浓度的检测基准的基准气体导入至该基准电极，

所述调整用泵电极含有Pt和Au，利用X射线光电子分光法(XPS)测定所得的Au/Pt比(＝Au露出的部分的面积/Pt露出的部分的面积)为0.3以上0.63以下。