화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2018년 가을 (11/07 ~ 11/09, 여수 디오션리조트)
권호 24권 2호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 ZnO 기반 n-n 헤테로 접합 복합나노섬유의 가스감응 특성
초록 1차원 구조 나노재료는 화학적, 전기적으로 안정하고 다른 구조에 비해 넓은 반응 표면적을 갖고 있어 가스센서 재료로 적합하다. 나노재료 가스센서의 성능향상을 위해 금속입자 및 MOF 기능화, 헤테로 접합 형성 등을 이용한 연구가 널리 진행 중이다. 그 중 n-n, n-p 헤테로 접합이 형성된 복합나노재료의 경우 구성 물질의 band-gap 차이, 헤테로 접합 수 변화 등의 특성에 따라 센서의 성능이 결정되어 최적화된 조건을 찾는 것이 매우 중요하다.
본 연구에서는 수소가스에 높은 선택성을 갖는 ZnO 나노섬유의 성능향상을 위해 다른 n 타입 물질인 SnO2, In2O3를 농도변화를 주어 첨가시켜 n-n 헤테로 접합을 형성하였다. 전기방사법을 이용하여 제작된 복합나노섬유를 최적화된 작동온도에서 50 ppb부터 5 ppm 농도의 수소가스를 측정한 결과, 기 발표된 ZnO 나노섬유 가스센서보다 수소가스에 대한 높은 감응도 및 선택성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이러한 가스 감응 현상에 대한 센싱메커니즘을 설명하고, 이론적 근거를 제시하고자 한다.
저자 이재형, 김재훈, 김진영, 김상섭
소속 인하대
키워드 ZnO; Nanofiber; Hydrogen; Composite
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