Integrierte hoch-selektive keramische Kohlenwasserstoff-Gassensoren auf Zeolith-Basis

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ralf Moos
• Fachliche Zuordnung: Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5412821

In jüngster Zeit ist es gelungen, planare selektive Ammoniak-Abgassensoren zu entwickeln, die alle industriellen Anforderungen erfüllen. Als gassensitive Funktionsmaterialien werden Zeolithe verwendet. Die Änderung der elektrischen Impedanz der Zeolithe bei Ammoniak-Beaufschlagung ist ein Volumeneffekt, der zur Messung herangezogen wird. Aufbauend auf einem Funktionsmodell konnten Zeolithwerkstoffe gezielt hinsichtlich Sensitivität und Selektivität optimiert werden. Erste Stichversuche, auf dem gleichen Prinzip basierende selektive Kohlenwasserstoff-Gassensoren herzustellen, verliefen hinsichtlich Sensitivität und Selektivität außerordentlich vielversprechend. Vieles spricht bei diesem Sensor für einen Effekt an der Grenzschicht Elektrode-Zeolith, der für die Zunahme der Impedanz unter Kohlenwasserstoff-Beprobung verantwortlich ist. Ziel dieses Projektes ist es, diese Wechselbeziehungen zu verstehen, modellhaft zu beschreiben, um aus dem Verständnis heraus den Sensor hinsichtlich Funktionalität und Integration weiterentwicklen zu können. Es eröffnet sich damit die Möglichkeit, einen integrierten elektrokeramischen Gassensor herzustellen, der nicht nur auf Kohlenwasserstoffe selektiv ist, sondern der aufgrund der Gestaltsselektionsmöglichkeiten des Zeolithfunktionswerkstoffes in der Lage sein könnte, unterschiedliche Kohlenwasserstoffe selektiv zu detektieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1157: Integrierte elektrokeramische Funktionsstrukturen