公开(公告)号：KR1020160038884A

公开(公告)日：2016-04-07

申请号：KR1020160026338

申请日：2016-03-04

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  구원태

IPC: D01F1/10 ,  D01F9/00 ,  D01D5/00 ,  D01D10/02 ,  D01D10/06 ,  G01N27/04

Abstract: 본발명은가스센서용부재, 이를이용한가스센서및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는촉매를코팅한고분자희생층템플레이트가열분해되어제거되고, 촉매가전사되어금속산화물반도체나노섬유에기능화되는점을이용하여 1차원구조를가지는금속산화물나노섬유표면및 내부에기공을형성하며, 동시에기공이형성된위치에선택적으로촉매를결착시킴으로써촉매-금속산화물나노섬유복합소재를이용한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법에관한것이다. 본발명은고온에서열처리를통하여제거할수 있는고분자희생층템플레이트표면에촉매를코팅하며, 촉매가코팅된고분자희생층템플레이트를전기방사용액에함께혼합시켜전기방사를통하여복합나노섬유를형성한후에, 고온열처리를통하여희생층템플레이트를제거시킴으로써다양한크기의기공을형성함과동시에, 형성된기공위치에선택적으로촉매를결착시킨, 1차원구조의금속산화물나노섬유를이용한가스센서용부재를구성함으로써, 간단한검출과정을통하여극미량의가스를검출해낼 수있는높은감도특성과함께, 다양한가스에대한검출이가능하도록우수한선택성을가지고, 선택적으로결착된촉매를이용하여촉매효과를최대화할수 있으며, 효율적으로기공형성과촉매결착을동시에이루는공정방법으로대량생산이가능한가스센서용부재, 가스센서및 그제조방법을제공할수 있는효과를갖는다.

Abstract translation: 本发明涉及一种气体传感器用构件，使用该构件的气体传感器及其制造方法，具体涉及使用催化剂 - 金属氧化物纳米纤维复合材料的气体传感器构件，气体传感器 及其制造方法，其能够通过热解除去涂覆有催化剂的聚合物牺牲层模板，使用催化剂转移的特征在具有一维结构的金属氧化物纳米纤维的表面和内部形成孔 并对金属氧化物半导体纳米纤维进行官能化，并且在形成孔的位置选择性地结合催化剂。 根据本发明，可以用催化剂涂覆可以通过高温热处理除去的聚合物牺牲层模板的表面。 在通过将涂覆有催化剂的聚合物牺牲层模板与静电纺丝溶液混合来形成复合纳米纤维之后，通过高温热处理去除牺牲层模板，从而使用具有金属氧化物纳米纤维的气体传感器构件 能够形成具有不同尺寸的孔并且同时选择性地结合在孔形成位置的催化剂的一维结构。 因此，提供了一种气体传感器的构件，其可以通过能够通过具有优异的选择性来选择性地结合的催化剂使催化剂效果最大化的处理方法进行批量生产，以检测具有检测少量的高灵敏度特性的各种气体 的气体通过简单的检测过程，并且有效地形成孔并同时结合催化剂; 气体传感器; 及其制造方法。

公开(公告)号：KR101598811B1

公开(公告)日：2016-03-14

申请号：KR1020130051611

申请日：2013-05-08

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  이서진

IPC: G01N27/12 ,  G01N33/497

Abstract: 본발명은가스센서용부재및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는중공구조금속산화물반도체박막과그래핀을포함하여구성되는가스센서용부재및 그제조방법에관한것이다. 본발명은하나이상의중공구조금속산화물반도체박막및 상기중공구조금속산화물반도체박막과결착하는그래핀층을포함하는것을특징으로하는가스센서용부재를개시하며, 본발명에의하여중공(hollow) 구조를가지는금속산화물반도체박막과이에결착하는그래핀층의복합체를이용하여가스센서용부재를구성함으로써, 극미량의가스도검출해낼 수있는고감도특성, 보다빠른반응속도및 회복속도를가지며, 외부의물리적스트레스를견딜수 있는기계적안정성을가지면서, 다양한가스를검출할수 있는선택성을가지는가스센서용부재및 그제조방법을개시할수 있는효과를갖는다.

公开(公告)号：KR1020150020331A

公开(公告)日：2015-02-26

申请号：KR1020130095118

申请日：2013-08-12

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  이서진

IPC: G01N27/12 ,  B82B3/00

CPC classification number: G01N27/12 ,  B82B3/00

Abstract: 본 발명은 가스 센서용 부재, 이를 이용한 가스 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 입자 성장된 나노 입자를 포함하여 구성되는 금속산화물 반도체 나노 구조체를 이용한 가스 센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 복수의 금속산화물 반도체 나노 입자로 구성되는 나노 구조체를 형성하는 단계; 및 (b) 상기 나노 구조체에 광소결 공정을 거쳐 상기 금속산화물 반도체 나노 입자를 성장시키는 단계를 포함하며, 상기 금속산화물 반도체 나노 입자가 상기 광소결 공정을 거쳐 성장됨으로 인하여 상기 금속산화물 반도체 나노 입자 간에 가스가 드나들 수 있는 기공이 형성되는 것을 특징으로 하는, 금속산화물 반도체 나노 구조체를 이용한 가스 센서용 부재 제조 방법을 구성함으로써, 간단한 검출 과정을 통하여 극미량의 가스를 검출해 낼 수 있는 높은 감도 특성을 가지고, 다양한 가스에 대한 검출이 가능하도록 우수한 선택성을 가지며, 센서 기판에 결착하여 기계적 안정성을 가지는 것과 함께, 이를 빠른 시간 내에 대량으로 생산할 수 있는 가스 센서용 부재, 가스 센서 및 그 제조 방법을 개시하는 효과를 갖는다.

Abstract translation: 本发明涉及一种气体传感器用构件，使用该构件的气体传感器及其制造方法。 更具体地，本发明涉及一种使用形成包括生长纳米颗粒的金属氧化物半导体纳米结构的气体传感器部件，气体传感器及其制造方法。 本发明涉及一种制造使用金属氧化物半导体纳米结构的气体传感器部件的方法，该方法包括以下步骤：（a）形成由多个金属氧化物半导体纳米颗粒形成的纳米结构; 和（b）通过光学烧结工艺在纳米结构上生长金属氧化物半导体纳米颗粒，其中由于金属氧化物半导体纳米颗粒生长而形成气体可以在金属氧化物半导体纳米颗粒之间进入和离开的气体口 通过光学烧结工艺，由于具有能够通过简单的检测处理检测无限量的气体的高灵敏度特性，具有优异的检测各种气体的选择性，通过附着在传感器基板上具有机械稳定性，并且大量生产部件 在短时间内用于气体传感器。

公开(公告)号：KR101430398B1

公开(公告)日：2014-09-18

申请号：KR1020120087348

申请日：2012-08-09

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진

IPC: B82B1/00 ,  B82B3/00 ,  C01B31/02 ,  C01G19/02

Abstract: 본 발명은 금속산화물 나노로드의 표면에 미세한 그래핀 또는 그래핀 응집체가 결착이 됨으로써, 금속산화물 나노로드의 가스에 대한 저항 변화 특성이 변조되는 것을 이용한 센서에 관한 것이다. 그래핀 또는 그래핀 응집체가 결착된 금속산화물 나노로드 복합체를 가스 센서에 적용함으로써, 우수한 감도 특성, 빠른 반응속도/회복속도, 선택성 및 낮은 구동 온도 특성을 제공한다.

公开(公告)号：KR101430397B1

公开(公告)日：2014-08-22

申请号：KR1020120094561

申请日：2012-08-28

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  윤두영

IPC: B82B1/00 ,  B82B3/00 ,  G01N27/30 ,  G01N33/497

Abstract: 본 발명은 그래핀, 나노입자 및 금속산화물 나노로드의 복합체, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 센서에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 금속산화물 나노로드; 그래핀 또는 그의 응집체; 및 금속 또는 금속산화물 나노입자를 포함하고, 상기 금속산화물 나노로드에는 상기 그래핀 또는 그의 응집체 및 상기 금속 또는 금속산화물 나노입자 중 하나 이상이 서로 결착되어 있는 그래핀, 나노입자 및 금속산화물 나노로드의 복합체, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 센서에 관한 것이다.

公开(公告)号：KR101430396B1

公开(公告)日：2014-08-19

申请号：KR1020120054880

申请日：2012-05-23

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  장봉훈

IPC: B82B1/00 ,  B82B3/00 ,  D06M10/06 ,  C08J7/06

Abstract: 본 발명은 금속산화물 나노튜브, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 가스 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전기방사로 얻어진 고분자 나노섬유에 산소 플라즈마 처리를 하여, 미세한 나노엠보싱 요철 형상을 가지는 고분자 섬유를 제공하고, 이를 템플레이트 층으로 활용하여 올록 볼록한 나노엠보싱 요철 형상을 갖는 불연속적인 금속산화물 나노튜브 및 그 제조방법을 제공한다. 나노엠보싱 구조를 가지는 속이 비어있는 불연속적인 금속산화물 튜브 구조는 비표면적이 증대되고 열린 기공 구조를 가지고 있어, 고감도 가스센서에 적용될 수 있다.

公开(公告)号：KR101408105B1

公开(公告)日：2014-06-19

申请号：KR1020120082022

申请日：2012-07-26

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진

IPC: B82B3/00 ,  B82B1/00 ,  C01B31/02 ,  G01N27/407

Abstract: 본 발명은 그래핀과 금속산화물 나노튜브의 복합체, 그의 제조 방법 및 이를 포함하는 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 금속, 금속 산화물, 복합 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되는 나노섬유 또는 금속산화물, 복합 금속 산화물 또는 이들의 혼합물로 형성되는 나노튜브를 넓은 표면적과 우수한 전기적 특성을 가지는 그래핀과 복합화하여 형성된 복합체를 질병 진단을 위한 날숨 검출 센서에 적용함으로써, 우수한 감도특성, 빠른 반응속도/회복속도, 선택성 등의 특성을 향상시키는 것에 관한 것이다.

公开(公告)号：KR101928663B1

公开(公告)日：2018-12-13

申请号：KR1020170093306

申请日：2017-07-24

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  김동하 ,  배진국 ,  최선진 ,  김민혁

IPC: G01N31/22 ,  G01N21/78 ,  G01N33/52 ,  G01N33/98 ,  G01N21/77

Abstract: 본 발명은 친수성을 가지는 입자와 특정 가스 분자와 반응하여 색이 변하는 색변화 염료 물질을 나노섬유에 고르게 결착시킨 가스 지시용 복합 고분자 나노섬유 멤브레인 색변화 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로는 친수성 입자와 색변화 염료 물질을 고분자 용액에 혼합시켜 전기방사 용액을 제조하여 전기방사를 진행하거나, 혼합된 전기방사 용액을 고온교반 과정과 급랭 과정을 통해 미세한 결정의 색변화 염료 물질이 생성된 전기방사 용액을 전기방사하여 나노섬유에 친수성 입자와 색변화 염료 물질이 고르게 결착 되어있는 것을 특징으로 한다. 또한, 친수성 입자가 공기 중의 수분을 흡착하여 가스 분자와 색변화 염료 물질의 반응성을 증가시켜 색변화 감도를 크게 증가시킬 수 있다. 본 발명은 제작 비용이 비교적 저렴한 전기방사를 이용하여 나노섬유 멤브레인 색변화 센서를 대량으로 생산이 가능하다. 친수성 입자와 색변화 염료 물질들이 결착된 복합 고분자 나노섬유 멤브레인은 기존의 가스 감지용 테스트지보다 높은 표면적과 기공도를 제공하기 때문에 1 ppm 이하의 농도의 특정 가스에 노출되어도 수십 초 이내로 색변화가 일어나는 것을 특징으로 한다. 이러한 고성능의 색변화 가스 센서는 환경 유해가스(H
2 S, SO
x , NO
x ,
CO
x ) 및 사람의 날숨에 포함된 생체지표가스 (CH
3 COCH
3 , C
2 H
5 OH, C
6 H
5 CH
3 )를 감지하는 헬스케어 제품으로도 이용될 수 있다

公开(公告)号：KR101927630B1

公开(公告)日：2018-12-10

申请号：KR1020170093331

申请日：2017-07-24

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  최선진 ,  배진국 ,  차준회

IPC: G01N21/78 ,  G01N27/12 ,  C08J3/12 ,  C08J3/20 ,  C08K5/00

Abstract: 본 발명은 특정 가스 분자와 반응하여 색깔이 변하는 색변화 염료 물질이 코어-쉘 나노섬유의 쉘과 겉 표면에 결착된 가스 지시용 코어(고분자)-쉘(색변화 염료 물질/고분자) 나노섬유 멤브레인 색변화 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는 코어에 위치하는 고분자 전기방사 용액(제1고분자)과 쉘에 위치하는 색변화 염료 물질/고분자 복합 전기방사 용액(제2고분자)을 제조하여, 듀얼노즐 전기방사를 통해 얻어진 코어-쉘 나노섬유에 색변화 염료 물질이 나노섬유의 쉘과 겉 표면에 선택적으로 결착되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 1 차원 형태의 나노섬유는 특정 가스 분자가 멤브레인 센서 안으로 확산할 수 있도록 더 많은 기공을 제공하며, 색변화 염료 물질이 공기 중에 노출되는 면적을 크게 넓힐 수 있다. 본 발명은 제작 비용이 비교적 저렴한 듀얼노즐 전기방사를 이용하여 나노섬유 멤브레인 색변화 센서를 대량으로 생산이 가능하다. 또한, 코어(고분자)-쉘(색변화 염료 물질/고분자) 나노섬유 멤브레인은 기존의 가스 감지용 테스트지 보다 높은 표면적과 기공도를 제공하기 때문에 1 pm 이하의 농도의 특정 가스에 노출되어도 수 십초 이내로 색변화가 일어나는 것을 특징으로 한다. 이러한 고성능의 색변화 가스 센서는 환경 유해가스(H
2 S, SO
x , NO
x ,
CO
x ) 및 사람의 날숨에 포함된 생체지표가스 (CH
3 COCH
3 , C
2 H
5 OH, C
6 H
5 CH
3 )를 감지할 수 있어 헬스케어 제품으로 이용될 수 있다.

公开(公告)号：KR101859832B1

公开(公告)日：2018-05-21

申请号：KR1020160103636

申请日：2016-08-16

Applicant: 한국과학기술원

Inventor： 김일두 ,  조희진 ,  최선진

IPC: G01N27/12 ,  G01N27/407 ,  G01N27/327

Abstract: 본발명은가스센서용부재, 이를이용한가스센서및 그제조방법에관한것으로서, 구체적으로는전기분사를통해제조된 3차원나노계층구조금속산화물에광소결을통해단결정으로성장한입자및 상변화된 다종의결정상 (phase)을포함하는 3차원나노계층구조금속산화물을형성하는것을특징으로한다. 보다상세하게는, 본발명은광소결을통한단결정으로의성장을통해높은전기전도도를개선시키고, 상변화를일으켜다종의결정상을형성하여촉매효과를동시에얻을수 있으며, 단결정으로의성장으로인한추가적인기공형성도포함하는것을특징으로한다. 또한이와더불어전기분사시 촉매를포함시킴으로써, 고감도, 고선택성, 빠른반응감지속도의특성을지니는유해환경센서및 날숨센서에적용될 수있다.