(57)【要約】【課題】検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する電気化学式センサの感度の鈍化の影響を低減し、検知対象ガスを正確且つ確実に検知可能とする電気化学式センサの感度改善方法を確立する。【解決手段】検知対象ガスが反応する検知極２及び対極３を電解質層１の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生するセンサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法であって、電解質層１内に対極３側の電位が検知極２側の電位よりも高くなる電位勾配を生成させる電位勾配生成工程を包含する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象ガスが反応する検知極及び対極を電解質層の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、前記検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する前記センサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法であって、
前記電解質層内に前記対極側の電位が前記検知極側の電位よりも高くなる電位勾配を生成させる電位勾配生成工程を包含する電気化学式センサの感度改善方法。
【請求項２】
前記電位勾配生成工程は、前記検知極又は前記対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程である請求項１に記載の電気化学式センサの感度改善方法。
【請求項３】
検知対象ガスが反応する検知極及び対極を電解質層の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、前記検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する前記センサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法であって、
前記検知極又は前記対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程を包含する電気化学式センサの感度改善方法。
【請求項４】
前記ｐＨ調整工程において水酸化ナトリウムを使用する請求項２又は３に記載の電気化学式センサの感度改善方法。
【請求項５】
製造時において、請求項１〜４の何れか一項に記載の電気化学式センサの感度改善方法を実行して得られた電気化学式センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検知対象ガスが反応する検知極及び対極を電解質層の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、前記検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する前記センサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法、及び製造時において、当該感度改善方法を実行して得られた電気化学式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
警報装置等に搭載されるセンサの一つとして、例えば、一酸化炭素ガスを検知するＣＯセンサがある。また、このＣＯセンサの検知方式として電気化学式のものが知られている。電気化学式センサは、一般に、電解質溶液又は固体電解質を検知極及び対極で挟み込んで構成される。
なお、本明細書において説明する電気化学式センサは、特に、電解質溶液、電極、及びガス透過膜を含むものとする。この電気化学式センサの検知原理を、一酸化炭素ガスを検知するＣＯセンサを例に挙げて説明する。
【０００３】
ＣＯセンサの検知極に検知対象ガスである一酸化炭素が接触すると、下記（１）に示すように、検知極では一酸化炭素と水とが反応して二酸化炭素を生成するとともにプロトン（Ｈ+）及び電子（ｅ-）が発生する。
ＣＯ  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2  ＋  ２Ｈ+  ＋  ２ｅ-  ・・・  （１）
上記（１）の反応は、拡散制御孔等を用いた条件下では、測定雰囲気中において一酸化炭素が拡散する速度に依存した拡散律速反応である（酸素と一酸化炭素が共存する検知極の混成電位付近においては一酸化炭素の酸化反応は拡散律速となる。）。
【０００４】
また、検知極で発生したプロトン（Ｈ+）は電解質を通過して対極の側へ移動する。さらに、検知極で発生した電子（ｅ-）は外部回路を通過して対極へと移動し、下記（２）に示すように、対極に導入される酸素及び電解質中の水と反応し、水酸化物イオン（ＯＨ-）を生成する。尚、検知極には酸素も存在するので、一般的には一酸化炭素の約半分は検知極の酸素で酸化され、残りの半分が対極の酸素で酸化される。
１／２・Ｏ2  ＋  Ｈ2Ｏ  ＋  ２ｅ-  →  ２ＯＨ-  ・・・  （２）
【０００５】
このように上記反応に伴って検知極側から対極側へと外部回路を流れる電子の電気的特性を、例えば、短絡電流値として検知することで、測定雰囲気中の一酸化炭素の濃度を測定することができる、又は、検知極、対極を開路状態としてその開路電圧を検知することで、測定雰囲気中の一酸化炭素の濃度を測定することができる。
このようなＣＯセンサとして、例えば、特許文献１に示されるものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１７９５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に代表されるこの種のＣＯセンサでは、検知対象ガスである一酸化炭素の濃度が高くなると、上記（２）の反応が進行することにより水酸基（ＯＨ-）が大量に発生し、対極側のｐＨが上昇することになる。その結果、ＣＯセンサの電極間を流れる電流が減少し、一酸化炭素に対する検知感度が鈍化するという問題があった。
【０００８】
従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する電気化学式センサの感度の鈍化の影響を低減し、検知対象ガスを正確且つ確実に検知可能とする電気化学式センサの感度改善方法を提供することを目的とする。また、製造時において、前記電気化学式センサの感度改善方法を実行して得られた電気化学式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電気化学式センサの感度改善方法の特徴構成は、検知対象ガスが反応する検知極及び対極を電解質層の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、前記検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する前記センサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法であって、前記電解質層内に拡散速度による濃度勾配によって生じる液間電位差（拡散電位差）によって前記対極側から前記検知極側へ電位勾配を生成させる電位勾配生成工程を包含することにある。
【００１０】
検知対象ガスの濃度が上昇した場合、対極にてアルカリ濃縮（ｐＨ上昇）が起こり電気化学式センサの検知感度が鈍化するが、検知対象ガスの濃度がある程度まで高くなると、それ以上の濃縮によりＯＨ-やアルカリイオンが電解質層内を対極側から検知極側へ拡散し始め、拡散速度による濃度勾配によって生じる液間電位差（拡散電位差）が形成されて対極でのアルカリ濃縮（ｐＨ上昇）による電位低下が解消され、検知感度の鈍化が停止する。
そこで、本構成の電気化学式センサの感度改善方法では、人為的に、電解質層内にＯＨ-とアルカリイオンの拡散速度差による濃度勾配によって生じる液間電位差（拡散電位差）を生成している。すなわち、電解質層内に、対極側の電位が検知極側の電位よりも高くなる電位勾配を予め形成しておくことで、対極にてアルカリ濃縮（ｐＨ上昇）が起こった際の検知感度の鈍化を早期に停止させることができる。その結果、検知対象ガスを正確且つ確実に検知できるようになり、電気化学式センサの感度を改善することができる。
【００１１】
本発明に係る電気化学式センサの感度改善方法において、前記電位勾配生成工程は、前記検知極又は前記対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程であることが好ましい。
【００１２】
本構成の電気化学式センサの感度改善方法によれば、検知極又は対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程を実行することにより、電解質層内に、ＯＨ-とアルカリイオンの拡散速度差による濃度勾配によって生じる液間電位差（拡散電位差）が生じると推定することができ、この電位差を有意に生成することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る電気化学式センサの感度改善方法の特徴構成は、検知対象ガスが反応する検知極及び対極を電解質層の両側に接続したセンサ手段を備えた電気化学式センサにおいて、前記検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する前記センサ手段の感度の鈍化を改善する電気化学式センサの感度改善方法であって、前記検知極又は前記対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程を包含することにある。
【００１４】
本構成の電気化学式センサの感度改善方法では、検知極又は対極のうちの一方の電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程を実行することにより、電解質層内に、ＯＨ-とアルカリイオンの拡散速度差による濃度勾配によって生じる液間電位差（拡散電位差）を生じると推定することができ、この電位差の発生により対極にてアルカリ濃縮（ｐＨ上昇）が起こった際の検知感度の鈍化が停止する。その結果、検知対象ガスを正確且つ確実に検知できるようになり、電気化学式センサの感度を改善することができる。
【００１５】
本発明に係る電気化学式センサの感度改善方法において、前記ｐＨ調整工程において水酸化ナトリウムを使用することが好ましい。
【００１６】
本構成の電気化学式センサの感度改善方法によれば、水酸化ナトリウムを使用してｐＨ調整工程を簡便に実行することができる。
【００１７】
本発明に係る電気化学式センサの特徴構成は、製造時において、上記の何れかに記載の電気化学式センサの感度改善方法を実行して得られた点にある。
【００１８】
本構成の電気化学式センサによれば、製造時において、上記の電気化学式センサの感度改善方法が実行されているので、検知対象ガスの濃度が上昇し、対極にてアルカリ濃縮（ｐＨ上昇）が生じた場合であっても検知感度の鈍化が早期に停止し、検知対象ガスを正確且つ確実に検知することが可能な電気化学式センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】電気化学式センサの感度改善方法を実行するための電気化学式センサの全体構成を示す縦断面図
【図２】電気化学式センサの要部であるセンサ本体の縦断面図
【図３】二極式の電気化学式センサを用いた基本測定回路図
【図４】通常状態における（ａ）アノード極（検知極）及びカソード極（対極）のｐＨを示す図、及び（ｂ）アノード極及びカソード極で夫々生じる反応に基づいて描いた電位−電流曲線のグラフ
【図５】一酸化炭素濃度が高い状態における（ａ）アノード極（検知極）側及びカソード極（対極）側のｐＨを示す図、及び（ｂ）アノード極及びカソード極で夫々生じる反応に基づいて描いた電位−電流曲線のグラフ
【図６】通常状態における一酸化炭素濃度と電気化学式センサからの出力電圧との関係を示すグラフ
【図７】グラフの直線性の復活現象を説明するための模式図
【図８】（ａ）アノード極（検知極）を予め中和した場合の一酸化炭素濃度と電気化学式センサからの出力電圧との関係を示すグラフ、及び（ｂ）カソード極（対極）を予め中和した場合の一酸化炭素濃度と電気化学式センサからの出力電圧との関係を示すグラフ
【図９】アノード極（検知極）及びカソード極（対極）を予め中和した場合の一酸化炭素濃度と電気化学式センサからの出力電圧との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。
【００２１】
〔電気化学式センサの基本構造〕
図１は、本発明の電気化学式センサの感度改善方法を実行するための電気化学式センサ１００の全体構成を示す縦断面図である。図２は、電気化学式センサ１００の要部であるセンサ本体１０の縦断面図である。
【００２２】
本実施形態の電気化学式センサ１００は、一酸化炭素を検知対象ガスとしたＣＯセンサであり、その基本構造として、センサ本体１０、水タンク２０、フィルタ部３０、ワッシャ４０、及びガスケット５０等を備える。
【００２３】
センサ本体１０は、図２に示すように、電解質層１の両側（上下面）に検知極としてのアノード極２と対極としてのカソード極３とが夫々接続された積層構造を有するセンサ手段１１と、後述する導電疎水膜４，５と、拡散制御板６とを備えている。
電解質層１は、後述するように、アノード極２での一酸化炭素の酸化反応に伴って発生するプロトン（Ｈ+）等のカチオンがカソード極３に移動する（あるいはカソード極３からＯＨ-等のアニオンがアノード極２に移動する）際の媒質として機能し、例えば、濾紙等の基体に下記の化学式で示される芳香族スルホン酸塩（重合体）を含む電解液（ｐＨ＝７程度に調整したもの）を含浸させて構成することができる。
【化１】
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なお、電解質層１には、図示しない参照電極を介在させても構わない。この場合、電解質層１を上下二層に分割し、両層の間に参照電極を挟み込む。
【００２４】
アノード極２は、一酸化炭素を二酸化炭素へと酸化する電極触媒であり、一般に白金触媒等が使用される。なお、この白金触媒には、酸化反応で生じたプロトン及び電子の移動を促進するために、プロトン導電体が含浸されている。カソード極３も、実質的にアノード極２と同様の構成を有している。本実施形態では、アノード極、カソード極の膜厚はそれぞれ約０．０５〜０．２ｍｍに設定されている。
【００２５】
アノード極２の上側及びカソード極３の下側には、導電疎水膜４，５が夫々設けられる。この導電疎水膜４，５は、アノード極２又はカソード極３での反応に関わるガス（一酸化炭素、水蒸気、及び酸素）を透過可能なガス透過膜として構成される。
【００２６】
アノード極２の上側の導電疎水膜４の上方には、拡散制御板６が設けられる。この拡散制御板６は、外気に含まれる一酸化炭素ガスがアノード極２に拡散律速で接触するように外気の流入量を制御する。具体的には、拡散制御板６には拡散制御孔６ａが形成され、この拡散制御孔６ａを経てアノード極２へと供給される外気及びＣＯ分子の供給量が制御される。従って、外気に含まれる一酸化炭素の濃度が高く、仮にそのままの状態で一酸化炭素をアノード極２に導入すれば、過剰な一酸化炭素のためにアノード極２での酸化反応が追いつかなくなるような場合でも、拡散制御板６に設けた拡散制御孔６ａの作用により、アノード極２ですべてのＣＯの酸化反応を完了させることができる。
なお、本実施形態では、拡散制御板６はステンレス等の金属からなる薄板で形成され、拡散制御孔６ａは打ち抜き等の任意の方法で形成されている。
【００２７】
また、センサ本体１０のカソード極３の側の下方には、水タンク２０が接続される。水タンク２０は、その外壁２１の一部にくびれ部２２が形成され、そのくびれ部２２に、中央部に孔部４１が形成されたワッシャ４０が係留されている。外壁２１とワッシャ４０とによって包囲される空間Ｘには、水又は水を吸収させた吸水性樹脂２３が収容されている。空間Ｘに存在する水は、水蒸気の状態でワッシャ４０の孔部４１を通り、センサ本体１０のカソード極３を通して電解質層１に供給される。
【００２８】
一方、センサ本体１０のアノード極２の側の上方には、フィルタ部３０が設けられる。フィルタ部３０は、第１通気孔３１ａが形成された上半部３１に第２通気孔３２ａが形成された下半部３２をかしめて中空部Ｙを形成し、その中空部Ｙに活性炭フィルタ３３を充填した構成となっている。この構成において、外気に含まれる一酸化炭素は第１通気孔３１ａから侵入し、活性炭フィルタ３３で不純物等が取り除かれた後、第２通気孔３２ａからセンサ本体１０のアノード極２へと供給される。
【００２９】
フィルタ部３０と水タンク２０の外壁２１との間には、水タンク２０から蒸発した水蒸気が外部に漏出しないように、ガスケット５０が設けられる。
【００３０】
本発明の電気化学式センサ１００では、水タンク２０の底面２４及び上半部３１の上面３１ｂが電極端子として機能する。従って、フィルタ部３０の上半部３１及び下半部３２、センサ本体１０の拡散制御板６、ワッシャ４０、ならびに水タンク２０の外壁２１は、金属等の導電性材料で構成される。
【００３１】
このように構成された電気化学式センサ１００は、例えば、図３に示すような基本測定回路２００に組み込まれる。この基本測定回路２００は、電気化学式センサ１００を二極式とした場合の測定方法に使用される。
【００３２】
電気化学式センサ１００のセンサ本体１０から発生した微小な電流（短絡電流）は、オペアンプ２０１、抵抗２０２、及びコンデンサ２０３によって増幅処理及び変換処理がなされ、出力端子２０４から電圧Ｖｏｕｔとして出力される。そして、この出力結果から、電気化学式センサ１００において外気に含まれる一酸化炭素の濃度の検知が行われる。短絡電流は、電解質中をアノード極２からカソード極３に流れ、外部回路中をカソード極３からアノード極２へ流れる。通常、一酸化炭素濃度が増加するに従って、Ｖｏｕｔは増加する。
【００３３】
〔電気化学式センサの感度改善方法〕
ところで、先にも説明したように、電気化学式センサ１００において、検知対象ガスである一酸化炭素の濃度が高くなると、アノード極２では（３）及び（４）の反応が進行するとともに、カソード極３では（４）の反応が進行する。そして、カソード極３では水酸化物イオン（ＯＨ-）が大量に発生し、カソード極３のｐＨが上昇することになる。その結果、一酸化炭素に対する検知感度が鈍化する。
ＣＯ  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2  ＋  ２Ｈ+  ＋  ２ｅ-  ・・・  （３）
Ｏ2  ＋  ２Ｈ2Ｏ  ＋  ４ｅ-  →  ４ＯＨ-    ・・・  （４）
この検知感度の鈍化現象について、図４及び図５を参照して説明する。
【００３４】
図４（ａ）は、一酸化炭素濃度が低い場合（又は電気化学式センサ１００が新品に近い状態）における、アノード極２及びカソード極３のｐＨを示した図である。この状態が通常状態であり、アノード極２及びカソード極３は夫々およそｐＨ＝１、電解質層１はおよそｐＨ＝７に調整されている。
図４（ｂ）は、上記の通常状態において、アノード極２及びカソード極３で夫々生じる反応に基づいて描いた電位−電流曲線のグラフである。この通常状態では、アノード極２及びカソード極３における（４）の反応は同一であるためアノード極２の（４）の反応の平衡電位Ｅ１とカソード極３の（４）の反応の平衡電位Ｅ０は等しいので、アノード極２及びカソード極３の反応が平衡となった時の電位Ｅ２でのアノード極２における（４）の反応による電流αの大きさとカソード極３における（４）の反応による電流γの大きさも等しくなる。一方で、電位Ｅ２でのアノード極２におけるアノード電流は、（３）及び（４）の反応にて相殺された電流βであり、カソード極３におけるカソード電流γの大きさと等しい。すなわち、電位Ｅ２ではα＝β＝γが成り立つ。
【００３５】
図５（ａ）は、一酸化炭素濃度が高い場合（又は電気化学式センサ１００が長期に亘って使用された状態）における、アノード極２及びカソード極３のｐＨを示した図である。この状態では、アノード極２はおよそｐＨ＝１のままであるがカソード極３はアルカリ濃縮によりおよそｐＨ＝７に上昇している。なお、電解質層１は図４（ａ）で示したものと同じくおよそｐＨ＝７を維持している。
図５（ｂ）は、カソード極３のｐＨが上昇した状態において、アノード極２及びカソード極３で夫々生じる反応に基づいて描いた電位−電流曲線のグラフである。このカソード極３のｐＨが上昇した状態では、アノード極２における電位−電流曲線は図４（ｂ）に示したグラフと変わりないが、カソード極３における電位−電流曲線は電位が下方（マイナス方向）にシフトすることになる。この現象について、以下に説明する。
【００３６】
先に説明したように、本発明の電気化学式センサ１００が一酸化炭素を検知すると、アノード極２の側では上記（３）及び（４）の反応が同時に起こり、カソード極３の側では上記（４）の反応のみが起こる。そして、カソード極３の側の上記（４）の反応による平衡電位（すなわち、Ｙ軸との切片）Ｅeqは、酸素分圧をＰO2、ＯＨ-の活量をａOH-、ａOH-＝１およびＰO2＝１のときの電位をＥ0とすると、ネルンストの式から下記（５）のように表される（温度２５℃の時）。
【数１】
2011141167.tif 000004
【００３７】
ここで、一酸化炭素の濃度が高くなることに起因して上記（４）の反応が徐々に進行し、ＯＨ-の活量ａOH-が増加（すなわちｐＨが上昇）すると、平衡電位Ｅeqが下がる（ｐＨ＝１につき、５９ｍＶ）。その結果、カソード極３における電位−電流曲線は、図５（ｂ）中の矢印に示すように、下方（マイナス方向）にシフトすることになる。
【００３８】
従って、アノード極２におけるアノード電流β´の大きさとカソード極３におけるカソード電流γ´の大きさが等しくなるためには、電位Ｅ２よりも低い電位Ｅ３でバランスする必要があるが、この電位Ｅ３では、アノード極２における電流α´は図４（ｂ）で示した電流αより大きいため、電流β´は図４（ｂ）で示した電流βよりも小さくなる。同様に、カソード極３の側における電流γ´は図４（ｂ）で示した電流γよりも小さくなる。
【００３９】
このように、カソード極３のｐＨが上昇すると、電気化学式センサ１００の両電極間に流れる電流が小さくなることが説明される。このときの、一酸化炭素濃度と電気化学式センサ１００からの出力電圧（両電極間に流れる電流を電圧に変換し増幅したもの）との関係（すなわち、一酸化炭素の検知感度）をグラフにすると、図６のようになる。このグラフを見ると、一酸化炭素濃度が低い領域（０〜３％）では、一酸化炭素の検知感度は直線性を維持しているが、ある濃度を超えた領域（３〜４．５％）では検知感度の増加傾向が鈍化していることが確認できる。
ところが、その一方で、一酸化炭素濃度がさらに上昇した領域（４．５〜６．５％）では検知感度の直線性が復活している。この直線性の復活現象について、図７を参照して説明する。
【００４０】
上記（４）の反応が進行することにより、カソード極３のｐＨが上昇すると、カソード極３にてアルカリ濃縮が起こり、アルカリイオン（例えばＮａ+）及び水酸化物イオン（ＯＨ-）が電解質層１内をカソード極３側からアノード極２側に拡散し始める（図７（ａ））。この場合、ナトリウムイオン（Ｎａ+）と水酸化物イオン（ＯＨ-）とが対になって電解質層１内を拡散するが、水酸化物イオン（ＯＨ-）の拡散速度はナトリウムイオン（Ｎａ+）の拡散速度よりもはるかに大きい。このため、電解質層１内において、拡散速度の差による濃度勾配（電位勾配）が形成されることになる（図７（ｂ））。その結果、電解質層１内でカソード極３側の電位がアノード極２側の電位よりも高くなる電位差が発生し、ｐＨの上昇によって低下したカソード極３側の電位が回復すると推定される。同様にアノード極２側からＨ+による電位勾配ができていると推定される。
【００４１】
上記の現象から、酸性領域にあるカソード極３のｐＨを予め中性又はアルカリ性領域にまで高めることにより電解質層１内に上述の電位差を生成しておけば、一酸化炭素濃度が高濃度となった場合にカソード極３においてアルカリ濃縮が起こって検知感度が鈍化しても、直線性が復活する傾向が早期に出現すると考えられる。そうすると、検知感度の鈍化点（グラフの変曲点）が低濃度側にシフトし、結果として、グラフの直線性（検知感度）が全体的に改善すると予想される。
【００４２】
そこで、本実施形態において、実際に、カソード極３を水酸化ナトリウムにてｐＨ＝７程度の中性領域にまでｐＨ調整したものを使用して一酸化炭素の検知を行った。なお、このｐＨ調整は、積層する前のカソード極３を水酸化ナトリウム水溶液に含浸させることにより行った。
その結果、図８（ａ）に示すような一酸化炭素濃度と電気化学式センサ１００からの出力電圧との関係を示すグラフが得られた。このグラフによれば、検知感度の鈍化点（グラフの変曲点）が図６における鈍化点よりも低濃度側にシフトし、全体的に直線性（検知感度）が改善していることが確認された。
【００４３】
なお、アノード極２のｐＨをｐＨ＝７程度に高めることによっても、図８（ｂ）に示すように、同様の結果が得られた。
一方、アノード極２及びカソード極３のｐＨを同時にｐＨ＝７程度に高めると、電解質層１中を移動するプロトン（Ｈ+）が極端に減少するため、図９のように一酸化炭素濃度の検知は不能となった。
【００４４】
このように、本発明では、一方の電極をｐＨ＝７程度にしてアルカリ濃縮を生じさせ、予め電解質層１内に上述の電位差を形成しておくことで、検知感度の鈍化を早期に停止させることができる。その結果、検知対象ガスを正確且つ確実に検知できるようになり、電気化学式センサの感度が改善されることが判明した。
【００４５】
なお、電解質層１内に上述の電位差を生成するには、上記実施形態で説明したように、電極のｐＨを酸性領域から中性又はアルカリ性領域に調整するｐＨ調整工程を実行するだけでよく、しかも、このｐＨ調整工程は水酸化ナトリウム等の市販の薬剤を使用して簡便に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、検知対象ガスの濃度上昇に伴って発生する電気化学式センサの感度の鈍化の影響を低減し、検知対象ガスを正確且つ確実に検知可能とする各種の電気化学式センサの感度改善方法に適応可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１      電解質層
２      アノード極（検知極）
３      カソード極（対極）
１１    センサ手段
１００  電気化学式センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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