| 초록 |
우수한 전기적 특성을 갖는 산화텅스텐(WO3)은 광촉매 및 가스 센서로 다양한 분야에 사용되고 있다. 특히 NOx 가스에 높은 반응성을 갖는 n-type 반도체 재료이다. 본 연구에서는 폴리머 용액법을 이용하여 나노 산화 텅스텐 분말을 제조하고 이를 이용하여 이산화질소(NO2) 가스 검출을 위한 가스센서를 제조하였다. 또한 산화텅스텐에 산화인듐(In2O3)을 첨가함으로써 감도 증진 효과를 중점적으로 조사하였다. 전구체를 제조하기 위하여 물에 용해도가 높은 텅스텐염((NH4)10W12O4)과 질화인듐(InN3O9·H2O)을 사용하였고, 폴리머를 적용하여 응집된 분말을 균일하게 분산시켰다. 열처리 후 합성된 분말은 산화인듐을 첨가하지 않은 산화텅스텐 분말의 경우 20~50 nm의 입자크기를 보였으나, 산화인듐의 첨가량이 증가할수록 입자의 크기가 불균일하고 최대 370 nm 크기로 입자성장이 관찰되었다. 비표면적 분석 결과, 순수한 산화텅스텐 분말의 경우 21.5 m2/g의 값을 보였으나, 산화인듐을 첨가 시 7.5~8.9 m2/g로 감소하였다. EDS Mapping 결과 불균일하게 크기가 증가된 입자에 산화인듐이 응집되어 있음을 확인할 수 있었다. 합성된 WO3-In2O3 분말은 NO2 가스의 농도변화(0 ppm~500 ppm)와 다양한 온도에서 실험을 진행한 결과 475°C에서 0.5 mol% 산화인듐이 첨가된 분말이 가장 높은 44.5의 감도를 보였다. 또한 합성된 분말은 NO2 가스에 대해 2~8 min의 응답 시간과 약 ＞20 min의 회복시간을 보였다 |
