| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터) |
| 권호 | 27권 1호 |
| 발표분야 | E. 환경/센서 재료 분과 |
| 제목 | 광범위한 수소 농도 및 온∙습도 조건에서 작동하는 다양한 구조로 제작된 Pd-Ni 수소 가스 센서 연구 |
| 초록 | 팔라듐(Pd)은 촉매로써 뛰어난 수소 흡착 및 분리 특성을 보인다. 따라서 수소분리막, 전기화학 셀과 같은 다양한 분야에서의 응용이 보고되고 있으나 높은 수소 농도에서는 구조적 불안정성을 가지고 있다. 본 실험에서는 이를 보완해주는 물질로 Ni을 사용하여 Pd와 Ni의 다층구조 합금 촉매를 제작했다. 단순한 구조 형태의 수소 센서는 광범위한 수소농도의 농도 별 측정과정에 있어서 각 수소농도간의 낮은 전기저항 차이로 인해 신호처리에 정확성이 떨어졌다. 이를 개선하기 위하여, 9가지 다양한 digit타입 구조로 제작된 수소센서를 제작하였다. 제작방법으로는 E-beam evaporator를 이용하여 SiO2 기판에 H2 해리 반응을 위한 촉매 금속인 Pd-Ni을 Pd/Ni/Pd의 샌드위치 타입의 다층박막 형태로 증착 되도록 한다. Pd-Ni 센서는 25-100 ◦C, 0-70 RH의 온∙습도 조건에서 N2 gas로 희석된 20ppm~100%의 광범위 수소 농도에서 측정하였다. 제작된 수소센서는 단일 Pd, Ni 촉매를 사용했던 것 보다 baseline이 안정화되고 5초 이내 수소를 검지하는 우수한 성능을 보여주며, 이는 Pd-Ni 이중층 촉매에서 Ni이 조 촉매의 역할을 하여 수소의 흡∙탈착 반응에너지의 변화를 초래했기 때문으로 사료된다. 그리고 다양한 타입으로 제작된 Pd-Ni 증착층의 구조 및 길이 변화에 따라서 신호처리에 적합한 저항신호 출력 구조를 연구하였다. |
| 저자 | 이종연, 한승익, 서형탁 |
| 소속 | 아주대 |
| 키워드 | <P>수소센서; Pd-Ni; digit 타입구조; 다층구조 합금촉매</P> |
