Abstract:
PURPOSE: A method for manufacturing a high-sensitivity flexible chemical sensor manufacturing method based on a graphene sheet composite in which metal is attached by plasma processing is provided to control properties of graphene and the number of a functional group without a separate complex surface processing process by introducing plasma. CONSTITUTION: A method for a chemical sensor comprises: a step of generating graphene by a chemical vapor deposition while gradually increasing temperature from 800-1200°C; a step of stabilizing the graphene with a dry ice wind direction cooling device; a step of transferring the graphene on a flexible substrate; a step of introducing a surface functional group by plasma-processing the graphene transferred on the flexible substrate; and a step of forming a metal nano particle by using ultrasonic waves and manufacturing a nano composite by attaching the surface functional group to the metal nano particle through a coordinate bonding method. A detection member for detecting changes in electric properties of hydrogen gas is provided.
Abstract:
본 발명은 플라즈마 처리를 통한 메탈이 부착된 그래핀 시트 복합체를 이용한 플렉시블 고감응도 화학센서 장치 제작에 관한 것으로, 특정 수소 가스에 선택적으로 반응하는 메탈 나노입자가 배위적으로 결합된 이차원적 그래핀 시트 복합체 재료를 플렉시블 기판 상에 전사시켜 고정하고, 상압, 상온에서 이들의 전류 변화를 실시간 모니터링함으로써 수소 가스를 검출하는 방법을 제시한다. 본 발명에 따르면, 간단하고 효과적인 플라즈마 처리를 이용하여 제어된 표면 관능기를 지닌 이차원적 그래핀 재료를 용이하게 제조할 수 있는 장점을 가진다. 더욱이 플라즈마 처리시간에 따라서 그래핀 표면 관능기의 양을 조절할 수 있다. 수소 가스에 선별적으로 반응하는 메탈 나노입자, 특히 Ag 메탈 나노입자를 배위결합에 의해 안정하게 그래핀 표면 상에 부착시킨다. 이들 메탈 나노입자와 수소 가스의 반응을 통해 메탈 나노입자와 그래핀 표면 사이에 전하 운반체 축적 및 감소를 유도한다. 전도도가 우수한 그래핀의 특성과 함께 고르게 형성된 단층의 메탈 나노입자는 상온에서 낮은 농도의 수소를 검출하는데 향상된 감도를 보여주고, 실시간 반응을 제공한다는 장점을 갖는다.