Abstract
A dry impregnation method was used for preparing pellet type Pt/$SnO_2$ gas sensor. The crystal structure, direction of the crystal, crystal size and microstructure between the catalyst and the support ($SnO_2$) were characterized with electron diffraction analysis, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy. The characterization indicates that when Pt/$SnO_2$ sample is calcined at $400^{\circ}C$, the Cl content associated with the Pt phase diminishes and the part of Pt is moved into $SnO_2$ support. This results in the enhancement of gas sensitivity. After the reactor with a Pt/$SnO_2$ sample was run with a flow rate of 30 sccm (a mixture of 0.5% $H_2$ in $_N2$) for a while, the resistance of $SnO_2$ was saturated, but the $SnO_2$ kept absorbing $H_2$ gas. This indicates that the surface state was saturated. For the 14 ppm $H_2$ gas, the sensitivity of Pt/$SnO_2$ devices was about 81% at an operating temperature of $300^{\circ}C$.
함침법을 이용하여 Pt/$SnO_2$ pellet형 가스 센서를 제조하였다. 제조한 미세 분말에 대하여 전자회절 분석, 투과전자현미경, 주사선전자현미경 등의 분석으로 결정 구조 및 방향성, 결정 크기, 촉매와 담체와의 미세구조 등이 분석되었다. 투과전자현미경 사진으로부터 $400^{\circ}C$에서 하소했을 때 $PtCl_x$에서 Cl의 양이 줄어들고 Pt가 담체인 $SnO_2$속으로 이동되고 있는 것을 보여주었다. 이것이 가스 감지도를 향상시키는 것으로 나타났다. Pt/SnO$_2$시편이 있는 반응기에 $N_2$가스 중에 0.5% $H_2$ 가스를 30 sccm으로 계속 흘려주었을 때 $SnO_2$의 전기 저항은 포화가 이루어 졌으나 $SnO_2$상에 수소 가스의 흡착은 계속되었다. 이는 표면 상태(surface state)가 포화된다는 것을 의미한다. 14 ppm $H_2$가스에 대하여 $300^{\circ}C$에서 81%%의 가스 감지도를 보여주었다.
