화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 Co 첨가된 MOF기반 가스센서의 수소가스 감응특성
초록 Co-MOF-74를 기본으로 하는 Co-MOF-I, Co-MOF-II가 수소가스 감응특성을 연구하기 위해 제작되었다. MOF를 구성하는 Co 금속입자는 Co2+, Co3+으로 구성되어 수소가스 흡착 site로 작용하여 타 가스에 비해 높은 선택성을 갖을 것으로 판단된다. Co 이온들의 특성으로 인해 두 종류의 가스센서는 p-type 거동을 보였고, 수소가스는 타 가스에 비해 높은 감응도를 보여 높은 가스 선택성을 보였다. Co입자의 수소가스 감응능력을 검증하기 위해 금속입자만 변형된 Mg-MOF-I, Mg-MOF-II, Ni-MOF-I, Ni-MOF-II 기반 가스센서의 수소가스 거동을 연구하였고, Co-MOF-I, Co-MOF-II에서 수소가스에 대한 높은 감응도를 보여 Co입자가 수소가스 감응에 유리하다는 결과를 보였다. 두 종류 MOF의 가스감응능력 비교결과 Co-MOF-II가 Co-MOF-I보다 높은 감응도를 보였다. 성분분석결과 Co-MOF-II가 Co-MOF-I보다 넓은 표면적과 높은 Co입자 농도를 갖고 있는 것으로 나타나 가스분자 감응 표면적과 MOF 내부 금속입자의 양이 가스감응 특성의 척도가 됨을 밝혔다. 본 연구에서 밝혀진 가스감응 결과들은 안전, 에너지 분야에서 Co-MOF의 수소가스센서의 잠재력을 뒷받침하고 있다.
저자 이재형1, Duy-Khoi Nguyen2, 김재훈3, 김진영4, 양동훈5, Tan Le-Hoang Doan1, Thanh-Binh Nguyen1, 박성균1, Bach Thang Phan2, 김상섭3
소속 1인하대, 2Center for Innovative Materials and Architectures (INOMAR), 3Vietnam National Univ., 4Ho Chi Minh City 721337, 5Vietnam
키워드 Co-MOF; Mg-MOF; Ni-MOF; gas sensor; H<SUB>2</SUB> gas; Selectivity; Sensing Mechanism
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