촉매가 결착된 희생층 템플레이트로부터 전사되어 얻어진 촉매를 포함하는 다공성 금속산화물 반도체 나노섬유 제조방법 및 이를 이용한 가스 센서

Gas Sensor Fabrication method of catalyst-loaded porous metal oxide nanofiber metal oxide nanofiber networks prepared by transferring of catalyst-coated polymeric sacrificial colloid template, and gas sensors using the same

Abstract

본 발명은 가스 센서용 부재, 이를 이용한 가스 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 촉매를 코팅한 고분자 희생층 템플레이트가 열분해 되어 제거되고, 촉매가 전사되어 금속산화물 반도체 나노섬유에 기능화되는 점을 이용하여 1차원 구조를 가지는 금속산화물 나노섬유 표면 및 내부에 기공을 형성하며, 동시에 기공이 형성된 위치에 선택적으로 촉매를 결착시킴으로써 촉매-금속산화물 나노섬유 복합 소재를 이용한 가스 센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 고온에서 열처리를 통하여 제거할 수 있는 고분자 희생층 템플레이트 표면에 촉매를 코팅하며, 촉매가 코팅된 고분자 희생층 템플레이트를 전기방사 용액에 함께 혼합시켜 전기방사를 통하여 복합 나노섬유를 형성한 후에, 고온 열처리를 통하여 희생층 템플레이트를 제거시킴으로써 다양한 크기의 기공을 형성함과 동시에, 형성된 기공 위치에 선택적으로 촉매를 결착시킨, 1차원 구조의 금속산화물 나노섬유를 이용한 가스 센서용 부재를 구성함으로써, 간단한 검출 과정을 통하여 극미량의 가스를 검출해 낼 수 있는 높은 감도 특성과 함께, 다양한 가스에 대한 검출이 가능하도록 우수한 선택성을 가지고, 선택적으로 결착된 촉매를 이용하여 촉매효과를 최대화할 수 있으며, 효율적으로 기공형성과 촉매 결착을 동시에 이루는 공정방법으로 대량 생산이 가능한 가스 센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조 방법을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

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