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SnO2,MWCNT 복합체 NH3 가스센서

전문가 제언: ○ 상온에서 작동하는 SnO2/MWCNT 복합체에 근거한 NH3 센서가 박막 마이크로전자기술에 의하여 제작되었다. 가스에 민감한 복합체 박막이 상용 다층 벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 나노 크기의 SnO2 분산을 사용하여 제작되었다.

○ 복합체의 미세구조와 표면구조가 연구되었는데, MWCNT가 550℃까지 소성온도(燒成溫度)에서 복합체 분말과 복합체 박막에 잘 존재하고 SnO2 입자들에 의하여 잘 묻혀있다.

○ 가스센싱 성질에 대한 민감한 복합체의 박막 제조과정의 영향이 조사되었고, MWCNT 성분, MWCNT 지름, 소성온도 및 막 두께가 최적화 되었다.

○ 상온에서 최적 복합 센서는 CNT 기반 NH3 센서와 비교해서 60～800 ppm 범위 농도의 NH3 가스에 훨씬 높은 응답과 더 빠른 5분 이내 응답회복을 보였다.

○ 실험적 관측에 근거하여 CNT/SnO2 복합 센서의 결정입계(grain boundary)에서 전자전도도에 잠재적 장벽의 모델이 논의되었다.

○ 충남대의 Hoa Nguyen 등은 단일 벽 탄소나노튜브(SWCNT)와 SnO2의 나노 복합물을 갖는 암모니아 가스센서를 제작하는 간단한 방법을 제시했다. 나노복합물은 반도체적 성질을 보였다.

○ 암모니아 가스에 노출되면서 SWCNT 나노 복합물 센서의 전기저항이 급히 증가하였다. 센서는 상온에서 10ppm까지의 NH3 농도를 감지할 수 있었으며, 100초 이내의 반응시간, 좋은 감지반응 및 회복을 보였다.

○ CNT 기반 센서는 국내에서도 한국화학연구소, POSTECH, 고려대, KAIST, 충남대 등에서 많은 연구가 진행되고 있는데, 국내에서 생산해 해외에 수출할 수 있는 우수한 제품을 상품화 하는 것이 중요하다.

저자: Nguyen Van Hieu, Luong Thi Bich Thuy, Nguyen Duc Chien
자료유형: 학술정보