나노입자 촉매가 포함된 아포페리틴을 이용하여 기능화된 1 차원 나노튜브 구조를 갖는 금속산화물 반도체 및 이를 이용한 가스센서용 부재, 가스센서 및 그 제조방법Gas sensor and member using metal oxide semiconductor nanotubes including nanoparticle catalyst functionalized by nano-catalyst included within apoferritin, and manufacturing method thereof

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본 발명은 가스센서용 부재, 이를 이용한 가스 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 아포페리틴에 내장된 나노입자 촉매를 승온속도 조절을 통해 형성되는 1차원 금속산화물 나노튜브 내부 및 겉면에 균일하게 분포시킴으로써 촉매가 결착된 금속산화물 나노튜브 복합 소재를 이용한 가스센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 표면에 전하를 띄고 있어 분산성이 좋은 아포페리틴이라는 단백질을 템플레이트로 이용하여 0.1-5 nm 크기의 나노입자를 형성하며, 형성된 나노입자 촉매를 금속산화물 전구체/고분자 혼합 전기방사 용액과 혼합시켜 전기방사 함으로써 복합 나노섬유에 촉매를 균일하게 분포시키며, 열처리 공정에서 승온속도를 조절함으로써 오스트왈드 라이프닝 현상을 이용하여 나노입자 촉매가 균일하게 분포된 금속 산화물 나노튜브 구조를 형성함을 특징으로한다. 가스센서 특성에 중요한 요소인 촉매효과 및 반응 표면적을 넓히는 형상제어를 통해 100 ppb 정도의 극미량의 가스를 검출해 낼 수 있는 높은 감도 특성과 함께, 다양한 물질 조성 변화를 통해 다양한 가스에 대한 검출이 가능하도록 우수한 선택성을 가지며, 전기방사 및 열처리 공정을 조절함으로써 간단한 공정법으로 촉매결착과 나노튜브 형상제어 과정을 동시에 진행함으로써 대량 생산이 가능한 가스센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조방법을 개시할 수 있는 효과를 갖는다.
Assignee
한국과학기술원
Country
KO (South Korea)
Application Date
2015-03-11
Application Number
10-2015-0034024
Registration Date
2017-06-28
Registration Number
10-1753953-0000
URI
http://hdl.handle.net/10203/228756
Appears in Collection
MS-Patent(특허)
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