具体技术细节
[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 然而，硅氧烷过滤器的性能依然不够。这是由于气体传感器的小形化发展，变得容易受到硅氧烷的影响。
[0011] 本发明的问题在于提高气体检测装置中的过滤器的除去硅氧烷性能。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 本发明的气体检测装置具备除去硅氧烷的过滤器以及对从过滤器通过之后的气氛中的气体进行检测的感应元件。过滤器包含担载有机磺酸的二氧化硅，并且担载有机磺2 2 3
酸的二氧化硅的由氮气吸附法求出的比表面积为500m/g～750m /g，细孔容积为0.8cm/g
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～1.2cm/g，并且由氮气吸附法求出的微分细孔容积的峰值的细孔直径为4nm～8nm。
[0014] 本发明的气体检测方法通过除去硅氧烷的过滤器从气氛中的气体中除去硅氧烷化合物，并通过感应元件来对从过滤器通过之后的气氛中的气体进行检测。过滤器包含担载有机磺酸的二氧化硅，并且担载有机磺酸的二氧化硅的由氮气吸附法求出的比表面积为2 2 3 3
500m/g～750m/g，细孔容积为0.8cm/g～1.2cm/g，并且由氮气吸附法求出的微分细孔容积的峰值的细孔直径为4nm～8nm。
[0015] 气体检测装置也可以由气体传感器和与之分离的过滤器形成，也可以由内置过滤器的气体传感器形成。实施例对使过滤器与感应元件成为一体的气体传感器进行说明。气体传感器的种类是任意的，例如有金属氧化物半导体气体传感器、接触燃烧式气体传感器、电化学式气体传感器等。这些气体传感器使用了有可能会因硅氧烷化合物(以下“硅氧烷”)而中毒的材料。实施例中，就因硅氧烷引起的中毒会特别成问题的MEMS(Micro Electro Mechanical System；微机电系统)金属氧化物半导体气体传感器对于过滤器的构成和效果进行说明。
[0016] 过滤器不需要由担载有机磺酸的二氧化硅单独地构成。也可以将本发明的过滤器与例如活性炭、仅使分子半径比硅氧烷小的气体透过的气体选择性膜之类的其他气体过滤器组合。此外，本说明书中，二氧化硅是指硅胶。就担载有机磺酸的二氧化硅来说，除了包含二氧化硅和有机磺酸以外，例如还可以包含ZrO2、TiO2、Nb2O5、Ta2O5之类的路易斯酸化合物等。此外，根据专利文献2已知二氧化硅中的路易斯酸强烈地吸附硅氧烷。有机磺酸是具有磺基(‑SO3H)的有机化合物，特别是具有磺基的芳香族有机化合物。实施例使用对甲苯磺酸，但也可以使用萘磺酸、双酚化合物的磺酸衍生物等。这些有机磺酸由于不具有阻挡硅胶的细孔的程度的分子半径，因此不会阻碍硅氧烷扩散至细孔内而被吸附并保持于硅胶的细孔表面。
[0017] 担载有机磺酸的二氧化硅的形状为颗粒状、粉末状、圆盘状等任意形状。另外，本说明书中，关于气体检测装置的记载内容也直接适用于气体检测方法。
[0018] 优选的是：在担载有机磺酸的二氧化硅中，微分细孔容积成为峰值的1/2的细孔直径以低于2nm和超过8nm但为12nm以下存在。
[0019] 优选的是：担载有机磺酸的二氧化硅的由氮气吸附法求出的比表面积为550m2/g2 3 3
～750m/g，细孔容积为0.9cm/g～1.2cm/g。
[0020] 更优选的是：担载有机磺酸的二氧化硅的由氮气吸附法求出的比表面积为570m2/2 3 3
g～750m/g，细孔容积为0.93cm/g～1.2cm/g。
[0021] 特别优选的是：担载有机磺酸的二氧化硅在D4(八甲基环四硅氧烷)的吸附等温线中在相对压为0.2情况下的D4吸附量为0.25mmol/g～1.5mmol/g，上述吸附等温线是在295K下在相对压(D4压力与其饱和蒸汽压之比)为至少0～0.6的范围内测得的。
[0022] 若使用本发明的担载有机磺酸的二氧化硅过滤器，则气体传感器对于硅氧烷的耐久性提高。并且，与使用比表面积、细孔容积等较接近的硅胶的情况相比，硅氧烷耐久性显著提高。例如，图3～图5表示三种实施例中的硅氧烷耐久性，图6表示使用了比较例时的硅氧烷耐久性。作为气体传感器或气体检测装置而实用化时的耐久性在实施例和比较例中完全不同。
[0023] 图8是根据图3～图6的条件改变硅氧烷的组成和浓度而对实施例1、2和比较例中的气体传感器的硅氧烷耐久性进行了测定时的结果。在图8中，就实施例和比较例来说，硅氧烷耐久性也显著不同。
[0024] 实施例与比较例中的不同点在于：作为担载有机磺酸之后的硅胶的物性的比表面积、细孔容积及微分细孔径的峰值(表1)。即，就实施例来说，与比较例相比，比表面积和细孔容积大并且产生微分细孔容积的峰的细孔径(峰直径)小。另外，就实施例来说，与比较例相比，微分细孔容积的峰的半峰宽更窄，换而言之细孔径的分布窄。
[0025] 实施例与比较例的下一个不同点在于：在硅氧烷的吸附等温线中，低浓度区域(饱和蒸汽压的20％以下)中的硅氧烷吸附量多(图13)。细孔的物性(比表面积、细孔容积、细孔径的峰位置等)与硅氧烷吸附特性之差给气体传感器的硅氧烷耐久性带来很大差异。
法律保护范围
涉及权利要求数量7：其中独权2项，从权-2项
1.一种气体检测装置，其特征在于，其具备除去硅氧烷的过滤器以及对从所述过滤器通过之后的气氛中的气体进行检测的感应元件，
其中，所述过滤器包含担载有机磺酸的二氧化硅，并且所述担载有机磺酸的二氧化硅
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的由氮气吸附法求出的比表面积为500m /g～750m/g，细孔容积为0.8cm /g～1.2cm/g，并且由氮气吸附法求出的微分细孔容积的峰值的细孔直径为4nm～8nm。
2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，在所述担载有机磺酸的二氧化硅中，微分细孔容积成为所述峰值的1/2的细孔直径以低于2nm和超过8nm但为12nm以下存在。
3.根据权利要求1或2的气体检测装置，其特征在于，所述担载有机磺酸的二氧化硅的
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由氮气吸附法求出的比表面积为550m/g～750m/g，细孔容积为0.9cm/g～1.2cm/g。
4.根据权利要求3的气体检测装置，其特征在于，所述担载有机磺酸的二氧化硅的由氮
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气吸附法求出的比表面积为570m/g～750m/g，细孔容积为0.93cm/g～1.2cm/g。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的气体检测装置，其特征在于，所述担载有机磺酸的二氧化硅在D4即八甲基环四硅氧烷的吸附等温线中在相对压为0.2的情况下的D4吸附量为0.25mmol/g～1.5mmol/g，所述吸附等温线是在295K下在相对压即D4压力与D4饱和蒸汽压之比为至少0～0.6的范围测得的。
6.一种气体检测方法，其特征在于，在通过除去硅氧烷的过滤器从气氛中的气体中除去硅氧烷化合物并通过感应元件对从所述过滤器通过之后的气氛中的气体进行检测的气体检测方法中，
所述过滤器包含担载有机磺酸的二氧化硅并且所述担载有机磺酸的二氧化硅的由氮
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气吸附法求出的比表面积为500m/g～750m/g，细孔容积为0.8cm/g～1.2cm/g，并且由氮气吸附法求出的微分细孔容积的峰值的细孔直径为4nm～8nm。
7.根据权利要求6的气体检测方法，其特征在于，在所述担载有机磺酸的二氧化硅中，微分细孔容积成为所述峰值的1/2的细孔直径以低于2nm和超过8nm但为12nm以下存在。
