최근 환경 모니터링의 필요성이 급증하면서 다양한 기능성과 고도의 성능을 갖는 가스센서 개발에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히 공정상 제조가 간단하고 가격이 저렴한 반도체식 가스센서에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데 그 중에서 높은 비표면적(specific surface area), 우수한 결정성, 나노스케일의 크기 등 다양한 물리·화학적 특성을 지닌 1차원 나노구조체를 이용한 가스센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 제작한 가스센서는 네트워크 된 나노선을 이용하여 벌크, 박막형보다 극대화된 비표면적으로 가스 감도와 반응 속도를 향상시킬 수 있었다. 또한 촉매 첨가로 가스에 대한 감도 및 ...
최근 환경 모니터링의 필요성이 급증하면서 다양한 기능성과 고도의 성능을 갖는 가스센서 개발에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히 공정상 제조가 간단하고 가격이 저렴한 반도체식 가스센서에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데 그 중에서 높은 비표면적(specific surface area), 우수한 결정성, 나노스케일의 크기 등 다양한 물리·화학적 특성을 지닌 1차원 나노구조체를 이용한 가스센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 제작한 가스센서는 네트워크 된 나노선을 이용하여 벌크, 박막형보다 극대화된 비표면적으로 가스 감도와 반응 속도를 향상시킬 수 있었다. 또한 촉매 첨가로 가스에 대한 감도 및 선택성을 향상하려 하였다. 촉매 용액은 acetylacetone 용액 7 ml에 10 mM의 농도가 되도록 Pt 분말을 첨가하여 제조하였고, 마이크로 피펫을 이용하여 미량을 센서의 감응체 부분에 뿌려 대기 중에서 건조한 후 센서의 감도를 측정하였다. 측정은 250 ℃에서 CO 가스 500 ppm의 가스농도로 측정하였을 때 촉매가 첨가된 센서가 85% 정도의 개선된 감도를 나타내었다. 이는 나노선에 분산된 촉매에 주입되는 가스가 흡착되고 다시 표면의 산소와 반응하여 전기 전도도를 변화시키는 것으로 보인다.
최근 환경 모니터링의 필요성이 급증하면서 다양한 기능성과 고도의 성능을 갖는 가스센서 개발에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히 공정상 제조가 간단하고 가격이 저렴한 반도체식 가스센서에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데 그 중에서 높은 비표면적(specific surface area), 우수한 결정성, 나노스케일의 크기 등 다양한 물리·화학적 특성을 지닌 1차원 나노구조체를 이용한 가스센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 제작한 가스센서는 네트워크 된 나노선을 이용하여 벌크, 박막형보다 극대화된 비표면적으로 가스 감도와 반응 속도를 향상시킬 수 있었다. 또한 촉매 첨가로 가스에 대한 감도 및 선택성을 향상하려 하였다. 촉매 용액은 acetylacetone 용액 7 ml에 10 mM의 농도가 되도록 Pt 분말을 첨가하여 제조하였고, 마이크로 피펫을 이용하여 미량을 센서의 감응체 부분에 뿌려 대기 중에서 건조한 후 센서의 감도를 측정하였다. 측정은 250 ℃에서 CO 가스 500 ppm의 가스농도로 측정하였을 때 촉매가 첨가된 센서가 85% 정도의 개선된 감도를 나타내었다. 이는 나노선에 분산된 촉매에 주입되는 가스가 흡착되고 다시 표면의 산소와 반응하여 전기 전도도를 변화시키는 것으로 보인다.
In this thesis, ZnO nanowire gas sensors were fabricated and studied. As the nanowire sensors have larger surface-to-volume ratio than bulk structure, the gas sensitivity and response speed could be improved. In addition, the sensitivity and selectivity of the sensors could be adjusted by adding cat...
In this thesis, ZnO nanowire gas sensors were fabricated and studied. As the nanowire sensors have larger surface-to-volume ratio than bulk structure, the gas sensitivity and response speed could be improved. In addition, the sensitivity and selectivity of the sensors could be adjusted by adding catalysts. In this work, the catalyst solution was prepared with Pt powder in 10 mM acetylacetone 7 ml. Using a micro pipette, the solution was added to the network of nanowires. After drying process, the CO gas sensitivity of sensor was measured at 250 ℃. At the gas concentration of 500 ppm CO, the sensor with Pt catalyst exhibits improved sensitivity by 85%. It is believed that the Pt catalyst promotes surface reaction of the gas molecules in the nanowire structure, and hence, the electrical conductivity and sensitivity were increased.
In this thesis, ZnO nanowire gas sensors were fabricated and studied. As the nanowire sensors have larger surface-to-volume ratio than bulk structure, the gas sensitivity and response speed could be improved. In addition, the sensitivity and selectivity of the sensors could be adjusted by adding catalysts. In this work, the catalyst solution was prepared with Pt powder in 10 mM acetylacetone 7 ml. Using a micro pipette, the solution was added to the network of nanowires. After drying process, the CO gas sensitivity of sensor was measured at 250 ℃. At the gas concentration of 500 ppm CO, the sensor with Pt catalyst exhibits improved sensitivity by 85%. It is believed that the Pt catalyst promotes surface reaction of the gas molecules in the nanowire structure, and hence, the electrical conductivity and sensitivity were increased.
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