公开(公告)号：KR101837287B1

公开(公告)日：2018-03-09

申请号：KR1020160104144

申请日：2016-08-17

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  구원태

IPC: G01N27/12 ,  G01N27/407

Abstract: 본발명은가스센서용부재, 이를이용한가스센서및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는두 종류이상의금속이온과유기물리간드가자기조립하여만들어지는금속유기구조체와구형의고분자희생층템플레이트를활용하여합성한, 금속나노입자촉매들이제1 금속산화물과제 2금속산화물에결착되어기능화된다공성중공구조의제1 금속산화물/제2 금속산화물복합나노스피어및 이를이용한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법에관한것이다. 본발명은두 종류이상의금속이온과유기물리간드들이결합되어이루어진금속유기구조체라는다공성나노물질을고분자희생층템플레이트위에성장시키고, 성장된금속유기구조체내부에 0.1 내지 10 nm 크기의나노입자촉매를포함시킨후 열처리과정을통해금속유기구조체의금속이온이산화되어만들어지는나노입자촉매가결착된제1 금속산화물및 제2 금속산화물의복합다공성중공구조의나노스피어구조를특징으로한다. 특히, 금속나노입자촉매가제1 금속산화물과제 2금속산화물표면과내부에균일하게분산되어화학적증감혹은전자적증감촉매효과가나타나게되며, 제1 금속산화물과제2 금속산화물이이종접합을형성하게되어감도의증대를가져오게되는, 400 ppb 정도의극미량의가스를검출해낼 수있는높은감도특성과함께, 다양한물질조성변화를통해다양한가스에대한검출이가능하도록우수한선택성을가지며, 간단한공정법으로나노입자촉매결착과나노스피어형상제어및 제1 금속산화물, 제2 금속산화물이종접합형성과정을동시에진행함으로써대량생산이가능한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법을개시할수 있는효과를갖는다.

公开(公告)号：KR101821049B1

公开(公告)日：2018-01-23

申请号：KR1020160089649

申请日：2016-07-15

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  김찬훈 ,  조수호 ,  황원태

IPC: C08J5/22 ,  B01D71/06 ,  D04H1/498 ,  D04H1/728 ,  B29C41/00

CPC classification number: B01D67/0002 ,  B01D67/0004 ,  B01D67/0088 ,  B01D69/02 ,  B01D71/26 ,  B01D71/42 ,  B01D71/52 ,  B01D71/58 ,  B01D2323/02 ,  B01D2323/39 ,  B01D2323/42 ,  C12M25/02 ,  C12M33/14 ,  D01D5/003 ,  D01D5/0038 ,  D01D5/0069 ,  D01D5/0076 ,  D01D5/0092 ,  D01F6/18 ,  D01F6/66 ,  D10B2505/04 ,  C08J5/22 ,  B01D71/06 ,  B29C41/006 ,  C08J5/2275 ,  D04H1/498 ,  D04H1/728

Abstract: 1차원의고분자나노섬유들이준정렬된그리드형상으로직교하여적층되어기공분포및 기공크기가제어된 3차원고분자나노섬유멤브레인및 이의제조방법이제시된다. 전기장을변형하여나노섬유를특정방향으로준 정렬시킬수 있는이중절연블록및 90°로회전이가능한집전체가포함된전기방사방식의패턴형성장치를이용, 기공크기및 기공도를조절할 수있는 3차원고분자나노섬유멤브레인이형성될수 있다. 또한기능성표면코팅을통해다양한특성을부여하여에어필터, 분리막, 수처리필터, 세포배양멤브레인등에사용될수 있다.

公开(公告)号：KR101764734B1

公开(公告)日：2017-08-08

申请号：KR1020150051749

申请日：2015-04-13

Applicant: 한국과학기술원 ,  한국기계연구원

Inventor： 김일두 ,  김찬훈 ,  김상준 ,  허민 ,  강우석

IPC: C08J5/18 ,  C08K3/04 ,  C08L79/08

Abstract: 본발명의실시예들은 0차원, 1차원, 2차원탄소나노물질들중에서선택된적어도하나이상의탄소물질균일하게내장된다차원복합탄소나노물질이내장된폴리이미드필름층을포함하는유연기판내지는수분및 산소차단보호막에 관한것이다. 폴리이미드는뛰어난기계적, 화학적특성및 고유연성을가져외부의환경으로부터유연소자를보호할 수있다. 특히폴리이미드내부에입자경에비해표면적이크고중공(中空) 쉘(SHELL)상입자구조를가져수분및 산소를흡착하는데매우유리한 0차원, 1차원탄소나노물질과가스배리어능력이탁월한 2차원탄소나노물질을균일하게내장시켜수분및 산소를효과적으로차단하여우수한보호막특성을구현할수 있다.

Abstract translation: 本发明的实施例均匀嵌入选自零维，一维，二维碳纳米材料中的至少一种碳材料。柔性基板，包括具有嵌入的多维碳纳米材料的聚酰亚胺膜层， 屏蔽保护膜。 聚酰亚胺具有优异的机械和化学性能以及高度的灵活性，可以保护柔性器件免受外部环境的影响 特别地，该聚酰亚胺具有的表面积大于所述内空心（中空）壳（壳）的粒径的粒子结构带来了非常有利的零电平，以吸附水分和氧气时，一个一维的碳纳米材料和阻气能力是优异的二维碳纳米管 通过均匀地嵌入材料，可以有效地阻挡湿气和氧气，以实现优异的保护膜特性。

公开(公告)号：KR101753953B1

公开(公告)日：2017-07-07

申请号：KR1020150034024

申请日：2015-03-11

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  장지수 ,  김상준 ,  최선진

IPC: B82B1/00 ,  G01N27/30

CPC classification number: G01N27/127 ,  B82Y15/00 ,  C01B32/168 ,  C01G9/02 ,  C01G19/02 ,  C01G23/003 ,  C01G45/02 ,  C01G49/02

Abstract: 본발명은가스센서용부재, 이를이용한가스센서및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는아포페리틴에내장된나노입자촉매를승온속도조절을통해형성되는 1차원금속산화물나노튜브내부및 겉면에균일하게분포시킴으로써촉매가결착된금속산화물나노튜브복합소재를이용한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법에관한것이다. 본발명은표면에전하를띄고있어분산성이좋은아포페리틴이라는단백질을템플레이트로이용하여 0.1-5 nm 크기의나노입자를형성하며, 형성된나노입자촉매를금속산화물전구체/고분자혼합전기방사용액과혼합시켜전기방사함으로써복합나노섬유에촉매를균일하게분포시키며, 열처리공정에서승온속도를조절함으로써오스트왈드라이프닝현상을이용하여나노입자촉매가균일하게분포된금속산화물나노튜브구조를형성함을특징으로한다. 가스센서특성에중요한요소인촉매효과및 반응표면적을넓히는형상제어를통해 100 ppb 정도의극미량의가스를검출해낼 수있는높은감도특성과함께, 다양한물질조성변화를통해다양한가스에대한검출이가능하도록우수한선택성을가지며, 전기방사및 열처리공정을조절함으로써간단한공정법으로촉매결착과나노튜브형상제어과정을동시에진행함으로써대량생산이가능한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법을개시할수 있는효과를갖는다.

Abstract translation: 本发明均匀，特别euroneun一维金属氧化物内部的纳米管，并且其形成在升温控制的速率嵌入在脱辅基铁蛋白的纳米颗粒催化剂涉及一种气体传感器及其制造与构件相同的方法，外部这对于气体传感器 分布通过涉及使用金属氧化物纳米管复合材料的气体传感器的成员催化的粘合剂，气体传感器及其制造方法。 这里，本发明带有一个良好的分散性的表面上的电荷，和尺寸为0.1-5纳米的铁蛋白形式的纳米粒子的脱辅基蛋白，通过使用作为模板，与金属氧化物前体/聚合物的催化剂纳米颗粒混合的共混物形成的电纺丝溶液 物特征在于，通过静电纺丝sikimyeo即使在复合纳米纤维的催化剂的分布，通过控制在所述热处理工序中的形式使用，其中所述纳米颗粒催化剂均匀分布的金属氧化物纳米管结构的现象的奥斯特瓦尔德寿命转动升温速度 的。 与气体传感器特性的高灵敏度，其可以使检测经由控制的约100ppb的气体的一个非常小的量以加宽重要催化剂效果和反应表面积，通过所述各种材料的组合物允许检测的各种气体的 它具有优良的选择性，易于加工通过控制电动发射和热处理工序如何催化剂粘结剂和通过在同一时间出发的控制处理的纳米管样作用，可引发的气体传感器元件，可以在气体传感器及其制造方法批量生产 有。

公开(公告)号：KR1020170042157A

公开(公告)日：2017-04-18

申请号：KR1020150141763

申请日：2015-10-08

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  유선문 ,  김재훈 ,  오지훈

IPC: B01J27/051 ,  B01J37/00 ,  B01J35/00 ,  B01J35/06

Abstract: 본발명은층상구조를갖는 2차원금속황화물이코어부가비어있는중공구조를가진 1차원탄소나노섬유의쉘부에균일하게결착되어있는복합체수소발생촉매및 그제조방법에관한것이다. 구체적으로는듀얼노즐을사용하여외부노즐에는층상구조를갖는금속황화물의전구체, 황염, 고분자가용해되어있는방사용액이주입되고, 내부노즐에는고온에서쉽게열분해되는고분자가용해되어있는방사용액이주입되며, 방사된코어-쉘복합섬유는열처리를통하여코어부가비어있는중공구조의탄소나노섬유가제작되며, 쉘부에는단일층또는다층의금속황화물이결착또는내장되어있는것을특징으로한다. 이러한중공구조의탄소나노섬유와 2차원금속황화물을통해표면적이현저히증가하고, 이는향상된전기화학적인수소발생촉매특성으로반영된다. 본발명은비교적저렴한재료와대규모제작이가능한전기방사를이용하여수소발생촉매를대량제작이가능하며, 이는점차화석연료를대체할수 있는이상적인에너지원인수소기체를생산하기위한광전기화학물분해장치또는전기화학적물분해장치의촉매재료로의활용이가능하며, 이를통해생산된수소기체는대용량에너지저장장치등에저장되어가정용에너지원이나연료전지에공급되어자동차또는산업시설등의친환경적인연료로사용될수 있다.

Abstract translation: 本发明通过一维复杂的，这是均匀地粘结到所述碳纳米纤维的外壳部分，并且制造具有层状结构的中空结构中的氢生成催化剂的方法涉及一种二维金属硫化物芯部。 使用喷嘴，前体，hwangyeom，具有层状结构，其中纺丝溶液溶解，并注射，喷嘴金属硫化物的聚合物以外的双喷嘴具体euroneun，纺丝液被注射与被容易热在高温下分解的聚合物，将其溶解 经由所述中空结构的碳纳米纤维的芯部分的纺丝芯 - 壳复合纤维，通过热处理制造中，壳部分的特征在于，所述金属硫化物是单层或多层的粘合剂，或内部的。 这些中空碳纳米纤维和二维金属硫化物显着增加表面积，这反映在改进的电化学氢产生催化剂特性中。 本发明相对通过使用廉价的材料和电纺丝可能大规模生产可以大量生产氢生成催化剂，其逐渐光电化学分解器或电为生产的理想能量源，氢气，其可替代化石燃料 可以在水分解装置的催化剂材料被利用，这一点，通过将存储的这种大的能量存储装置产生的氢气被供应到它可以用作环保燃料，如汽车或工业设施家用能量源或燃料电池 。

公开(公告)号：KR101718219B1

公开(公告)日：2017-03-20

申请号：KR1020150093249

申请日：2015-06-30

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  김찬훈

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M4/134 ,  H01M10/05

Abstract: 본발명은다이아몬드결정구조를구성하는실리콘원자를 3족또는 5족에서선택된원소들이치환하여도핑됨에따라높은전기전도도특성을갖는단결정실리콘잉곳 (Ingot)을다이싱하는과정에서파쇄되어부산물로얻어진금속실리사이드가포함된실리콘복합체입자, 이를포함하는고용량이차전지음극활물질및 그제조방법에관한것이다. 보다구체적으로는 3족또는 5족원소가도핑된실리콘단결정주괴 (잉곳, Ingot)를얇은웨이퍼로슬라이싱 (Slicing)하는과정에서다이아몬드블레이드를구성하는금속매트릭스와실리콘이기계적인마모과정에서발생하는마찰열에의해서로반응하여금속실리사이드를형성하게된다. 3족및 5족원소의첨가에의해전자내지는정공농도가증가됨에따라진성실리콘에비해높은전기전도도특성을가지며, 마모과정에서형성된금속실리사이드내지는금속-실리콘합금 (Alloy) 형성에의해실리콘입자의표면전기전도도는더욱증가하여, 우수한고율특성을갖는이차전지음극활물질을제공한다. 치환형불순물원소첨가와금속실리사이드내지는금속-실리콘합금형성에의해단결정실리콘입자의내부전도도뿐만아니라전도성금속실리사이드의코팅에의한표면전도도증가로우수한표면및 벌크전도도특성을가져고율특성과사이클특성이우수한이차전지음극활물질및 이를이용한음극을제공하는효과를갖는다. 특히금속실리사이드는실리콘음극활물질의충방전과정에서발생하는과도한부피팽창을억제하는효과가있어서사이클특성이더욱개선될수 있다. 태양전지용전도성실리콘잉곳을생산하는과정에서대량으로만들어지는폐자원이기때문에, 이차전지용고용량실리콘복합체로적용하는경우자원의재활용 (Recycling) 효과를갖는다.

公开(公告)号：KR1020160140260A

公开(公告)日：2016-12-07

申请号：KR1020150076664

申请日：2015-05-29

Applicant: 한국과학기술원 ,  한국기계연구원

Inventor： 김일두 ,  정준영 ,  이혜문 ,  정수호

IPC: H01M4/74 ,  H01M4/66 ,  H01M4/38 ,  H01M4/58 ,  H01M10/052

Abstract: 전도성박막이코팅된이중평균직경분포를갖는 3차원나노섬유네트워크및 이를중간전극으로이용한리튬-황전지가개시된다. 전도성박막이코팅된이중평균직경분포를갖는나노섬유를제조하여기존전도성나노섬유보다훨씬작은직경의나노섬유와큰 직경의나노섬유에전도성박막을코팅함으로써, 증가된표면적, 향상된다공성및 표면제어범위를넓힘으로써, 좀더 향상된전기화학적특성및 리튬-황전지의중간전극으로서필요한특성을보여주는나노섬유를제공할수 있다.

公开(公告)号：KR1020160124709A

公开(公告)日：2016-10-28

申请号：KR1020160069533

申请日：2016-06-03

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  김찬훈

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M4/134 ,  H01M10/05

CPC classification number: H01M4/366 ,  H01M4/134 ,  H01M4/386 ,  H01M4/626 ,  H01M10/05 ,  Y02E60/12

Abstract: 본발명은다이아몬드결정구조를구성하는실리콘원자를 3족또는 5족에서선택된원소들이치환하여도핑됨에따라높은전기전도도특성을갖는단결정실리콘잉곳 (Ingot)을다이싱하는과정에서파쇄되어부산물로얻어진금속실리사이드가포함된실리콘복합체입자, 이를포함하는고용량이차전지음극활물질및 그제조방법에관한것이다. 보다구체적으로는 3족또는 5족원소가도핑된실리콘단결정주괴 (잉곳, Ingot)를얇은웨이퍼로슬라이싱 (Slicing)하는과정에서다이아몬드블레이드를구성하는금속매트릭스와실리콘이기계적인마모과정에서발생하는마찰열에의해서로반응하여금속실리사이드를형성하게된다. 3족및 5족원소의첨가에의해전자내지는정공농도가증가됨에따라진성실리콘에비해높은전기전도도특성을가지며, 마모과정에서형성된금속실리사이드내지는금속-실리콘합금 (Alloy) 형성에의해실리콘입자의표면전기전도도는더욱증가하여, 우수한고율특성을갖는이차전지음극활물질을제공한다. 치환형불순물원소첨가와금속실리사이드내지는금속-실리콘합금형성에의해단결정실리콘입자의내부전도도뿐만아니라전도성금속실리사이드의코팅에의한표면전도도증가로우수한표면및 벌크전도도특성을가져고율특성과사이클특성이우수한이차전지음극활물질및 이를이용한음극을제공하는효과를갖는다. 특히금속실리사이드는실리콘음극활물질의충방전과정에서발생하는과도한부피팽창을억제하는효과가있어서사이클특성이더욱개선될수 있다. 태양전지용전도성실리콘잉곳을생산하는과정에서대량으로만들어지는폐자원이기때문에, 이차전지용고용량실리콘복합체로적용하는경우자원의재활용 (Recycling) 효과를갖는다.

Abstract translation: 本发明在切割具有特性（锭）的高导电性的单晶硅锭的过程中的中断，因为掺杂通过取代从硅原子中选出的元素，构成作为副产物得到的金属的金刚石晶体结构的III族或V族 含有硅化物的硅复合颗粒，含有其的高容量二次电池活性物质及其制造方法。 更具体地讲，Ⅲ族或Ⅴ族元素掺杂硅单晶锭（锭，锭），以在金属基体中产生的薄晶圆切片（切片）的摩擦热和硅是配置金刚石刀片的机械磨损过程中，在使用过程中 形成金属硅化物。 形成由硅合金中的硅颗粒的表面（合金） - III族和V族相比具有高的导电率特性的本征硅，这取决于孔的浓度是通过加入的元素，形成在磨损过程金属硅化物naejineun金属，增加naejineunë 电导率进一步增加以提供具有优异的高倍率特性的二次电池活性材料。 加入由具有优异的涂布表面电导率增加上表面形成的金属硅化物naejineun金属 - 硅合金取代型杂质元素和带来由于散装导电特性高速率特性和循环特性，以上述导电性金属硅化物以及单晶硅颗粒的内部导电 二次电池负极活性材料和使用其的负极。 特别地，金属硅化物具有抑制在硅阳极活性材料的充电/放电过程中发生的过度体积膨胀的作用，从而可以进一步改善循环特性。 由于在用于生产太阳能级硅锭过程中大量产生导电废物，应用的二次电池时，有资源的硅复合循环（回收）的作用的高容量。

公开(公告)号：KR101665911B1

公开(公告)日：2016-10-13

申请号：KR1020160033560

申请日：2016-03-21

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  조희진

IPC: G01N27/12 ,  G01N27/16 ,  G01N27/327 ,  D01D5/00

Abstract: 본발명은금속산화물반도체다결정나노섬유와마이크로입자, 나노입자형상의복합구조를갖는감지물질의제조방법및 이를포함하는가스센서에관한것이다. 보다구체적으로, 금속산화물반도체나노섬유와마이크로입자복합체, 금속산화물반도체나노섬유와나노입자복합체, 금속산화물반도체나노섬유와마이크로입자, 나노입자복합체를모두포함할수 있다. 복합체를이룸으로써구조적안정성을유도하고, 기계적, 열적안정성도제공하여장수명안정성을꾀할수 있다. 나노섬유로구성된감지소재의경우가스와의반응감도가높은반면, 기본저항이높아서, 소재의선정에제약이따르는경우가발생하기때문에, 나노입자또는마이크로입자가거대한기공들을채워주어안정적인기본저항을가질수 있도록한다. 그와동시에나노입자또는마이크로입자가나노섬유에잘 결착되어전자혹은정공의전달을용이하도록만들어빠른반응/회복속도를갖도록한다. 또한마이크로입자나나노입자가추가적인표면적도제공하여, 치밀한구조를가지면서도가스들의침투와확산을용이하게하여가스감지에대한우수한반응성도유지하는효과를가질수 있다.

公开(公告)号：KR1020160078203A

公开(公告)日：2016-07-04

申请号：KR1020150034024

申请日：2015-03-11

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  장지수 ,  김상준 ,  최선진

IPC: B82B1/00 ,  G01N27/30

CPC classification number: G01N27/127 ,  B82Y15/00 ,  C01B32/168 ,  C01G9/02 ,  C01G19/02 ,  C01G23/003 ,  C01G45/02 ,  C01G49/02 ,  B82B1/00 ,  G01N27/30

Abstract: 본발명은가스센서용부재, 이를이용한가스센서및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는아포페리틴에내장된나노입자촉매를승온속도조절을통해형성되는 1차원금속산화물나노튜브내부및 겉면에균일하게분포시킴으로써촉매가결착된금속산화물나노튜브복합소재를이용한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법에관한것이다. 본발명은표면에전하를띄고있어분산성이좋은아포페리틴이라는단백질을템플레이트로이용하여 0.1-5 nm 크기의나노입자를형성하며, 형성된나노입자촉매를금속산화물전구체/고분자혼합전기방사용액과혼합시켜전기방사함으로써복합나노섬유에촉매를균일하게분포시키며, 열처리공정에서승온속도를조절함으로써오스트왈드라이프닝현상을이용하여나노입자촉매가균일하게분포된금속산화물나노튜브구조를형성함을특징으로한다. 가스센서특성에중요한요소인촉매효과및 반응표면적을넓히는형상제어를통해 100 ppb 정도의극미량의가스를검출해낼 수있는높은감도특성과함께, 다양한물질조성변화를통해다양한가스에대한검출이가능하도록우수한선택성을가지며, 전기방사및 열처리공정을조절함으로써간단한공정법으로촉매결착과나노튜브형상제어과정을동시에진행함으로써대량생산이가능한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법을개시할수 있는효과를갖는다.

Abstract translation: 本发明涉及一种气体传感器用构件，气体传感器及其制造方法。 特别地，本发明涉及一种用于气体传感器的构件，其使用包含催化剂的金属氧化物/纳米管复合材料，其通过将脱铁铁蛋白中包含的纳米颗粒催化剂分配到通过控制形成的一维纳米管的外表面上和外部表面上 加热速率，气体传感器及其制造方法。 根据本发明，使用具有表面电荷和高分散性的称为脱铁铁蛋白的蛋白质作为模板，以形成尺寸为0.1-5nm的纳米颗粒，并将形成的纳米颗粒催化剂与金属氧化物前体/聚合物混合静电纺丝溶液 进行静电纺丝，使得催化剂可以均匀地分布到复合纳米纤维上。 另外，在热处理工序中控制加热速度，通过使用Ostwald熟化现象形成包含均匀分布在其上的纳米粒子催化剂的金属氧化物纳米管结构。 气体传感器具有高灵敏度，能够通过催化作用和形状控制来检测约100ppb的微量气体，以增加反应表面积，这是气体传感器特性的重要因素。 此外，气体传感器具有高选择性，以允许通过材料组成的变化来检测各种气体。 此外，通过控制电纺丝和热处理工艺，可以通过简单的工艺，与纳米管的形状控制同时进行催化剂结合。 因此，可以提供能够大量生产的气体传感器的部件，气体传感器及其制造方法。