화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 가을 (10/27 ~ 10/29, 신라대학교)
권호 17권 2호
발표분야 A. Information and Sensor Materials(정보소재 및 센서)
제목 Fabrication of TiO2 powders by hydrothermal method and its impedancemetric NOx sensing properties
초록 현대 생활은 편안함을 추구하며 무분별한 발전으로 온실가스(CO2 gas) 및 유독성 가스(SOx, NOx gas)등의 배출로 인한 환경오염이 대두되고 있다. 이후 건강 및 환경 청정도 향상을 위하여 실내 및 대기의 유독성 가스에 대한 감지 센서의 연구가 활발히 진행되고 있다.
  기존 가스센서와 구별된 본 연구에서 제안된 impedance형 가스센서를 이용하였다. Impedance형 가스센서 디바이스는 피검가스에 대한 정보를 감지하는 수용체 (Receptor) 재료와 이러한 정보를 전기 신호로 변환하는 변환기(Transducer)로 구성되어 있다. 이와 같은 임피던스형 가스센서는 저항 뿐만아니라 캐패시턴스를 동시에 측정할 수 있어 검지 능력을 향상시킬 수 있는 특징을 가지고 있다.
  본 연구에서의 Transducer 역할의 재료로는 현재 많은 연구가 되고 있는 높은 이온전도성을 가지는 Li-이온 고체전해질을 활용하여 NASICON type의 Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP)를 sol-gel법으로 제조하였다. 제조된 LATP는 90% 이상의 높은 소결밀도를 나타냈으며 400℃에서 3.9 x 10-4 S/cm-1의 우수한 전도도를 가졌다. Receptor 재료로서 수열합성법을 통하여 약 30 nm의 나노분말인 TiO2를 제조하였다. 제조된 재료들은 XRD, TG-DTA, FE-SEM 등을 통하여 특성평가를 하였다.
  이렇게 제작된 각각의 Transducer와 감지물질 TiO2를 가지고 NOx gas의 농도변화에 따른 NOx gas감지 특성을 보았다. Transducer의 고체전해질의 유무에 따른 NOx gas 감지 특성을 비교하기 위해 기존의 저항만을 가지고 특성평가를 했던 방식과 impedance를 사용하여 측정한 결과를 비교 검토하였다.
저자 Jung-In Moon1, Kang-Nyun Baek2, Dae-Young Lim3, Jeong-Hwan Song4
소속 1Dept. of Materials Eng., 2Graduate School of PaiChai Univ, 3CIJ Corporation, 4Daejeon
키워드 LATP; TiO2; Impedance; sensitivity.NOx gas
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