日前，據(jù)國外媒體報道，日本產業(yè)技術綜合研究所開發(fā)出了高靈敏度、可進行快速測定氮氧化物的傳感器。該傳感器可以即時測量氮氧化物濃度來控制發(fā)動機燃燒，同時還可降低柴油車等的氮氧化物排放量并提高燃效。

在此之前，氮氧化物傳感器在發(fā)動機尾氣等嚴酷環(huán)境下的耐久性和耐熱性較低。作為解決辦法，一部分研究人員開始開發(fā)采用陶瓷固態(tài)電解質（氧離子導體）的傳感器，不過由于結構一直很復雜，必須組合多種電化學反應才能測定尾氣中氮氧化物的濃度，所以本質上很難實現(xiàn)快速測定。因此可用于車載的氮氧化物傳感器始終沒有能夠實際應用。

日本產綜研先進制造工藝研究部門——功能模塊化研究小組的產綜研特別研究員等開發(fā)的氮氧化物傳感器，通過精密控制檢測氮氧化物的電極表面的納米結構，實現(xiàn)了極高的氮氧化物分子選擇性能。通過改進電化學單元結構、直接檢測氮氧化物分子，檢測速度比此前提高了約5倍，并且氮氧化物分子的檢測靈敏度提高了約2倍。

汽油發(fā)動機車型方面，稀薄燃燒（LeanBurn）發(fā)動機用氮氧化物吸藏還原觸媒已開始實際應用。稀薄燃燒時，使堿類物質吸收氮氧化物，吸收量達到飽和時，使發(fā)動機發(fā)生RichSpike（燃料過量供給），利用瞬時增加的燃料來還原并凈化吸附的氮氧化物。不過，目前的技術為：在發(fā)動機的使用范圍內測繪尾氣狀態(tài)，通過模型演算來推算氮氧化物的吸收量，并求出RichSpide的開始時刻。由于該方法沒有直接測定尾氣中的氮氧化物濃度，所以有必要驗證是否在在任何條件下都能正常發(fā)揮作用。

另一方面，柴油發(fā)動機車型由于氮氧化物和未燃碳是此消彼漲的關系，降低氮氧化物的排放量，PM的排放量將增加，所以有必要使用氮氧化物傳感器將氮氧化物的排放控制在規(guī)定值，以便把PM的排放量降低到最小。由于這一原因，業(yè)界熱切期待著開發(fā)出檢測速度快、檢測靈敏度和定量測量性能高的小型車載高性能氮氧化物傳感器。通過監(jiān)測每時每刻的氮氧化物排放量、僅提供最低限度的RichSpide來節(jié)約燃料，實現(xiàn)效率更高的氮氧化物排放控制并提高燃效。此次的成果是將鈧穩(wěn)定型氧化鋯陶瓷作為電解質，控制檢測電極的微細結構得到的，300℃以下的低溫下仍能夠對一氧化氮分子有很高的檢測能力和很快的響應速度，能夠應用于混合電位型傳感器。

實際制成的傳感器為1cm×2.5mm×300nm左右的電化學單元。傳感器采用脈沖激光沉積法（PLD），在二氧化硅底板上形成氧化鋯陶瓷等。在350℃下，對于用含5%氧氣的氮氣稀釋的1000ppm一氧化氮氣體進行檢測時，該電化學單元能夠產生約100mV的電壓變化。對于很難檢測的一氧化氮氣體，也顯示出了全球最高級別的檢測特性。