공업화학 (Applied Chemistry for Engineering)

  • 제18권2호
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  • Pages.142-147
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  • 2007
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  • 1225-0112(pISSN)
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  • 2288-4505(eISSN)
한국공업화학회 (The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry)
권호 표지

메조세공을 갖는 이산화 주석의 합성 및 가스센서로서의 응용

Synthesis of Mesoporous Tin Oxide and Its Application as a Gas Sensor

  • 김남현 (인하대학교 생명화학공학부) ;
  • 김건중 (인하대학교 생명화학공학부)
  • 투고 : 2007.01.17
  • 심사 : 2007.02.22
  • 발행 : 2007.04.10
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초록

본 연구에서는 주형물질로 $C_{16}TMABr$을 이용하여 염기 조건하에서 메조세공을 갖는 산화주석을 졸-겔법으로 합성하였다. 메조세공 $SnO_2$의 합성 최적조건을 탐사하였으며, 얻어진 시료는 X선회절, 질소흡착 및 투과전자현미경 등으로 분석하여 특성을 조사하였다. 금전극과 백금히터 회로를 알루미나 기재상에 스크린 프린팅 법으로 코팅하고, 합성한 메조세공의 산화주석을 전극상에 접합시켜 하나의 유니트로 구성하였으며, 제작한 센서는 $350^{\circ}C$에서 1~10,000 ppm 농도범위의 메탄과 일산화탄소에 대하여 검지능력을 평가하였다. $SnO_2$ 상에 담지된 팔라듐량의 변화가 이들 측정가스의 검출에 미치는 영향도 검토하였다. 메조세공을 갖는 산화주석은 비다공성의 상용 산화주석에 비하여 동일한 측정 조건하에서 측정가스에 대해 보다 높은 감도를 나타낼 뿐 아니라 안정성이 있으면서도 빠른 응답속도를 보였다.

In this study, mesoporous tin oxide was synthesized by sol-gel method using $C_{16}TMABr$ surfactant as a template in a basic condition. The optimum conditions for the synthesis of mesoporous $SnO_2$ were investigated and the obtained samples were characterized by XRD, nitrogen adsorption and TEM analysis. A mesoporous and nanostructured $SnO_2$ gas sensor with Au electrode and Pt heater has been fabricated on alumina substrate as one unit via a screen printing process. Sensing abilities of fabricated sensors were examined for CO and $CH_4$ gases, respectively, at $350^{\circ}C$ in the concentration range of 1~10,000 ppm. Influence of loading amount of palladium impregnated on $SnO_2$ was also tested in detection of those gases. High sensitivity to detecting gases and the fast response speed with stability were obtained with the mesoporous tin oxide sensor as compared to a non-porous one under the same detection conditions.

키워드

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