산화철/탄소나노튜브 나노복합체 제작 및 가스센서 응용 :Iron / carbon nanotube nanocomposite synthesis and gas sensor applications

이현동

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이현동 (충남대학교, 忠南大學校大學院)

지도교수: 김도진

발행연도: 2016

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이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

산화철/탄소나노튜브 나노복합체 제작 및 가스센서 응용

이현동 차세대기판학과 2016.01 학위논문

산화철-탄소나노튜브 나노복합체의 암모니아 가스센서 응용

이현동 , 김다혜 , 고다애 외 2명 한국재료학회지 2016.01 학술저널

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Semiconductor type gas sensor has great sensitivity, simple structure and is easy to minimize. Also, it is known as typical gas sensor method because of its great stability. furthermore, nanowire based gas sensor have advantages in high sensitivity and large surface area. In this study, we fabricated a nanowire sensor of CNT decorated by iron oxide and the NH3 sensing properties were examined. The Iron oxide/CNT nanocomposite was fabricated by arc discharge method with using Fe wire. This can make CNT and Iron oxide particle at a time. so this method can shorten the process and reduce the processing cost. The gas sensing properties of NH3 show maximum sensitivity at room temperature. also when UV light turn on, sensitivity increased about twice and recovery time reduced in half. The morphology and strctural properties of composite were characterized by FESEM, Raman spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), and current-voltage measurements.

1. 서론 1
2. 이론적 배경 3
2.1 가스센서 3
2.1.1 반도체식 가스센서 5
2.1.2 반도체식 가스센서의 작동원리 6
2.1.3 감도(sensitivity) 7
2.1.4 선택도(selectivity) 8
2.1.5 안정도(stability) 9
2.1.6 속도(speed) 9
2.2 산화철 10
2.2.1 산화철의 구조와 특성 10
2.2.2 산화철 가스센서 12
2.3 탄소나노튜브 13
2.3.1 탄소나노튜브 13
2.3.2 탄소나노튜브의 종류 16
2.3.3 탄소나노튜브의 합성 방법 18
2.4 암모니아 20
3. 실험방법 22
3.1 철/탄소나노튜브 복합체 형성 22
3.1.1 아크방전법 22
3.1.2 철/탄소나노튜브 복합체 형성 24
3.2 산화철/탄소나노튜브 복합체 형성 25
3.2.1 산화열처리에 의한 산화철/탄소나노튜브 복합체 형성 25
3.3 산화철/탄소나노튜브 복합체의 특성 분석 26
3.4 가스 센서의 제작 및 특성분석 27
4. 실험결과 29
4.1 Fe wire 양에 따른 철/탄소나노튜브 복합체의 변화 29
4.1.1 Morphology 분석 29
4.1.2 Raman 분광을 이용한 특성 분석 32
4.2 열처리 조건에 따른 산화철/탄소나노튜브 복합체 변화 34
4.2.1 Morphology 및 EDX 분석 34
4.2.2 열처리 조건에 따른 초기저항 변화 36
4.2.3 Raman 및 XRD 분석 37
4.3 산화철/탄소나노튜브 센서의 가스감지특성 평가 .39
4.3.1 측정온도에 따른 가스 감지 특성 39
4.3.2 산화 온도, 시간에 따른 가스 감지 특성 41
4.3.3 UV effect에 따른 가스 감지 특성 44
4.3.4 가스 종류에 따른 가스 감지 특성 47
4.3.5 가스 농도에 따른 가스 감지 특성 49
5. 결론 51
참고문헌 53
Abstract 57

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