“센서(sensor)”란 각종 화학량이나 물리량을 입력으로 받아들여 우리가 측정할 수 있는 양(전기적 신호 등)으로 바꾸어 이들 양을 검지하고 정량할 수 있는 소자를 말한다. 그동안 산업발전에 따른 대기오염에 관련한 가스센서 연구가 활발히 이루어져 왔다면 요즘에는 삶의 질 향상에 따른 실내오염에 관한 가스센서의 사회적 요구가 급증하고 있는 실정이다.
특히, 새집증후군이라 불리는 현상은 사회적 이슈로 떠오르고 있으며 새집증후군의 원인이 되는 오염원으로 포름알데히드(HCHO) 가스가 널리 알려져 있다. 하지만 이 물질을 감지하고 측정할 수 있는 가스센서에 관한 연구는 아직까지 전무한 상태이다.
본 연구에서는 ...
“센서(sensor)”란 각종 화학량이나 물리량을 입력으로 받아들여 우리가 측정할 수 있는 양(전기적 신호 등)으로 바꾸어 이들 양을 검지하고 정량할 수 있는 소자를 말한다. 그동안 산업발전에 따른 대기오염에 관련한 가스센서 연구가 활발히 이루어져 왔다면 요즘에는 삶의 질 향상에 따른 실내오염에 관한 가스센서의 사회적 요구가 급증하고 있는 실정이다.
특히, 새집증후군이라 불리는 현상은 사회적 이슈로 떠오르고 있으며 새집증후군의 원인이 되는 오염원으로 포름알데히드(HCHO) 가스가 널리 알려져 있다. 하지만 이 물질을 감지하고 측정할 수 있는 가스센서에 관한 연구는 아직까지 전무한 상태이다.
본 연구에서는 포름알데히드 가스를 감지하는 물질로 페로브스카이트계 구조를 이루고 있는 La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn)를 전통적인 고상반응법으로 제조하였으며 이를 바인더와 함께 혼합하여 페이스트화 하였다. 그리고 히터전극과 감지전극이 형성된 알루미나 기판위에 스크린 프린팅 제조된 물질은 X-선 회절 분석과 FE-SEM을 통한 미세구조 관찰을 실시하였고, 제작된 센서를 가지고 10～50 ppm 범위의 포름알데히드 가스를 가지고 전압검출법을 통해 120℃에서 350℃사이의 온도 범위 내에서 가스 감도를 측정하였다.
제조된 감지물질의 X-선 회절 분석 결과 모든 조성에서 페로브스카이트계 구조를 이루고 있음을 알 수 있었고, FE-SEM 이미지 촬영을 통하여 감지물질로서의 치밀함과 연결성과 함께 Sr 원소의 치환량 변화에 따른 입계와 입자 성장을 확인하였다.
가스 감지 테스트는 공기 중 에서의 저항 값에 대한 포름알데히드 가스가 노출된 상태에서의 저항 값을 가지고 이루어 졌다. 그 결과, 포름알데히드 가스센서의 가스 감지 특성은 매우 우수하였음을 알 수 있었고 특히, Sr 원소의 치환 량이 20 mol% 일 때 가장 우수한 값을 나타냈다. 이러한 결과는 La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn) 물질이 포름알데히드 가스 센서로서의 활용이 가능하다는 것을 보여주었다.
“센서(sensor)”란 각종 화학량이나 물리량을 입력으로 받아들여 우리가 측정할 수 있는 양(전기적 신호 등)으로 바꾸어 이들 양을 검지하고 정량할 수 있는 소자를 말한다. 그동안 산업발전에 따른 대기오염에 관련한 가스센서 연구가 활발히 이루어져 왔다면 요즘에는 삶의 질 향상에 따른 실내오염에 관한 가스센서의 사회적 요구가 급증하고 있는 실정이다.
특히, 새집증후군이라 불리는 현상은 사회적 이슈로 떠오르고 있으며 새집증후군의 원인이 되는 오염원으로 포름알데히드(HCHO) 가스가 널리 알려져 있다. 하지만 이 물질을 감지하고 측정할 수 있는 가스센서에 관한 연구는 아직까지 전무한 상태이다.
본 연구에서는 포름알데히드 가스를 감지하는 물질로 페로브스카이트계 구조를 이루고 있는 La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn)를 전통적인 고상반응법으로 제조하였으며 이를 바인더와 함께 혼합하여 페이스트화 하였다. 그리고 히터전극과 감지전극이 형성된 알루미나 기판위에 스크린 프린팅 제조된 물질은 X-선 회절 분석과 FE-SEM을 통한 미세구조 관찰을 실시하였고, 제작된 센서를 가지고 10～50 ppm 범위의 포름알데히드 가스를 가지고 전압검출법을 통해 120℃에서 350℃사이의 온도 범위 내에서 가스 감도를 측정하였다.
제조된 감지물질의 X-선 회절 분석 결과 모든 조성에서 페로브스카이트계 구조를 이루고 있음을 알 수 있었고, FE-SEM 이미지 촬영을 통하여 감지물질로서의 치밀함과 연결성과 함께 Sr 원소의 치환량 변화에 따른 입계와 입자 성장을 확인하였다.
가스 감지 테스트는 공기 중 에서의 저항 값에 대한 포름알데히드 가스가 노출된 상태에서의 저항 값을 가지고 이루어 졌다. 그 결과, 포름알데히드 가스센서의 가스 감지 특성은 매우 우수하였음을 알 수 있었고 특히, Sr 원소의 치환 량이 20 mol% 일 때 가장 우수한 값을 나타냈다. 이러한 결과는 La1-xSrxMO3(M = Fe, Co, Mn) 물질이 포름알데히드 가스 센서로서의 활용이 가능하다는 것을 보여주었다.
Sick building syndrome (SBS) is a significant health issue nowadays. SBS has caused primarily by sources within the building. For example, adhesives, upholstery, carpeting, copy machines, wood products, clean- ing agents and pesticides may all emit volatile organic compounds (VOCs), including formal...
Sick building syndrome (SBS) is a significant health issue nowadays. SBS has caused primarily by sources within the building. For example, adhesives, upholstery, carpeting, copy machines, wood products, clean- ing agents and pesticides may all emit volatile organic compounds (VOCs), including formaldehyde.
Formaldehyde is a volatile and deleterious compound. It is known that formaldehyde gas can induced asthma-like symptom and cause central nervous system damage and blood, immune system, and developmental disorders, as well as blindness and respiratory disease. formaldehyde has been widely used in many manufacturing processes, and the gas-phase compound has also been found at low levels at homes and in offices and urban environments.
But there are few studies on the gas-sensing properties for formaldehyde gas. In this paper reported that the formaldehyde-sensing properties of La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) for the first time.
The present works are La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) with Sr contents ranging from x=0 to 0.5 were prepared by conventional solid state reaction and then mixed with vehicle to form paste.
The planar sensor design requires the electrolyte to be silk screen -printed onto the substrate. After that sintered at 1200℃ for 3 hours. To control the operating temperatures, a Pt heater was formed on the rear side of the alumina substrate by printing the Pt paste.
The formaldehyde gas-sensing measurements were carried out by the sensor testing equipment especially prepared in our laboratory. The operating temperature was controlled by monitoring the applied voltage and current using the power supply.
The resulted thick film was characterized by XRD and FESEM. The sensitivity values obtained were characteristed over a wide range (10- 50 ppm). The gas sensitivity of formaldehyde detection is conventionally defined as S=Rgas/Rair, where, Rair is the sample resistance measured in static air while Rgas is that under the static test gas. The X-ray diffraction patterns indicated that La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) have a perovskite structure. The experimental results showed that formaldehyde sensors are suited to our purpose.
Sick building syndrome (SBS) is a significant health issue nowadays. SBS has caused primarily by sources within the building. For example, adhesives, upholstery, carpeting, copy machines, wood products, clean- ing agents and pesticides may all emit volatile organic compounds (VOCs), including formaldehyde.
Formaldehyde is a volatile and deleterious compound. It is known that formaldehyde gas can induced asthma-like symptom and cause central nervous system damage and blood, immune system, and developmental disorders, as well as blindness and respiratory disease. formaldehyde has been widely used in many manufacturing processes, and the gas-phase compound has also been found at low levels at homes and in offices and urban environments.
But there are few studies on the gas-sensing properties for formaldehyde gas. In this paper reported that the formaldehyde-sensing properties of La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) for the first time.
The present works are La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) with Sr contents ranging from x=0 to 0.5 were prepared by conventional solid state reaction and then mixed with vehicle to form paste.
The planar sensor design requires the electrolyte to be silk screen -printed onto the substrate. After that sintered at 1200℃ for 3 hours. To control the operating temperatures, a Pt heater was formed on the rear side of the alumina substrate by printing the Pt paste.
The formaldehyde gas-sensing measurements were carried out by the sensor testing equipment especially prepared in our laboratory. The operating temperature was controlled by monitoring the applied voltage and current using the power supply.
The resulted thick film was characterized by XRD and FESEM. The sensitivity values obtained were characteristed over a wide range (10- 50 ppm). The gas sensitivity of formaldehyde detection is conventionally defined as S=Rgas/Rair, where, Rair is the sample resistance measured in static air while Rgas is that under the static test gas. The X-ray diffraction patterns indicated that La_(1-x)Sr_(x)MO₃ (M = Fe, Co, Mn) have a perovskite structure. The experimental results showed that formaldehyde sensors are suited to our purpose.
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