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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김옥길 (충남대학교, 忠南大學校 大學院)

지도교수
金曉辰
발행연도
2013
저작권
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수2

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2013

전기방사법에 의해 합성된 무방향성 산화아연 나노섬유의 산화질소 가스 감지 특성
김옥길 신소재공학과 2013.01 학위논문

2012

산화아연과 탄소나노튜브의 선형 층상 복합체의 일산화질소 가스 감지특성
김옥길 ,  김효진 ,  김도진 한국재료학회지 2012.01 학술저널
전기방사법에 의해 합성된 무방향성 산화아연 나노섬유의 일산화질소 가스 감지 특성
김옥길 ,  김효진 ,  김도진 한국재료학회지 2012.01 학술저널
전기 방사 방법을 이용한 산화아연 나노 섬유의 합성법과 일산화질소 가스에 대한 특성
김옥길 ,  김효진 ,  김도진 한국재료학회 학술발표대회 2012.01 학술대회자료

초록· 키워드

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This thesis reports on the NOx gas sensing properties of non-directional ZnO nanofibers synthesized using a typical electrospinning technique. These non-directional ZnO nanofibers were electrospun on the SiO2/Si substrate from a solution containing poly vinyl alcohol (PVA) and zinc nitrate hexahydrate dissolved into distilled water. Calcination processing of the ZnO/PVA composite nanofibers resulted in a random network of polycrystalline ZnO nanofibers of 50nm to 150nm in diameter. The diameter of nanofibers was found to depend primarily on the solution viscosity, maintaining a proper viscosity via adding PVA to fabricate uniform ZnO nanofibers. Microstructural measurements using scanning electron microscopy revealed that our systhesized ZnO nanofibers after calcination had coarser surface morphology compared with those before calcination, indicating that the calcination process was sufficient to remove organic contents. From gas sensing response measurements for various NOx gas concentrations in dry air and several working temperatures, the gas sensors based on electrospun ZnO nanofibers showed quite good responses, exhibiting a maximum sensitivity to NOx gas in dry air at an operating temperature of 230℃. In particular, the non-directional electrospun ZnO nanofiber gas sensors was found to have a low NOx gas detection limit of sub-ppm levels in dry air. These results illustrate that the non-directional electrospun ZnO nanofibers are promising for low-cost, high-performance practical NOx gas sensors.

목차

제1장. 서론 1
제2장. 이론적 배경 5
2.1 ZnO 물성 5
2.1.1 ZnO의 구조적 특징 5
2.1.2 ZnO의 전기적 특징 6
2.2 전기방사(Electrospinning) 9
2.2.1 역사적 배경 9
2.2.2 전기방사의 원리 10
2.2.3 전기방사 공정의 모델링 11
2.2.3.1 Jet의 형성 11
2.2.3.2 Jet의 연신 12
2.2.3.3 Jet의 불안정성 13
2.2.3.4 Jet의 고상화 13
2.3 반도체형 가스센서 18
2.3.1 반도체형 가스 센서 원리 18
2.3.2 가스 센서의 감지 특성 평가 24
2.3.3 일산화질소 반응 26
2.3.4 이산화질소 반응 26
제3장. 재료 및 실험 방법 32
3.1 Pt 박막의 증착 32
3.2 방사 용액 제조 33
3.2.1 폴리 비닐 알코올 용액 33
3.2.2 아연 아세테이트 용액 33
3.3 ZnAc 용액의 전기방사 34
3.4 전기방사 된 ZnO 나노섬유의 압착 36
3.5 ZnO 나노섬유의 열처리 37
3.6 ZnO 나노섬유의 특성 분석 37
제4장. 결과 및 고찰 41
4.1 ZnAc 용액의 특성 분석 41
4.1.1 점도측정 41
4.1.2 TG/DTA 분석 41
4.2 ZnO 나노섬유의 특성 분석 42
4.2.1 구조적 특징 42
4.2.2 ZnO 나노섬유의 가스 감지 특성 49
4.2.2.1 일산화질소 가스에 대한 감지 특성 49
4.2.2.2 이산화질소 가스에 대한 감지 특성 58
제5장. 결론 63
참고문헌 65

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