KR101704122B1 - 수소 검출 채색 센서 - Google Patents
수소 검출 채색 센서 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101704122B1 KR101704122B1 KR1020140136138A KR20140136138A KR101704122B1 KR 101704122 B1 KR101704122 B1 KR 101704122B1 KR 1020140136138 A KR1020140136138 A KR 1020140136138A KR 20140136138 A KR20140136138 A KR 20140136138A KR 101704122 B1 KR101704122 B1 KR 101704122B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrogen
- metal catalyst
- sulfide
- layer
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 88
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 claims description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 7
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 238000000469 dry deposition Methods 0.000 claims description 2
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 claims 1
- 239000000037 vitreous enamel Substances 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 49
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 11
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052955 covellite Inorganic materials 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/10—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using catalysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/783—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/005—H2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/0444—Concentration; Density
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/20—Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
본 발명은 육안으로 식별 가능한 황화물-금속 촉매 기반의 수소 검출 채색 센서에 관한 것으로, 구체적으로 기판, 상기 기판 상에 형성되며 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 황화물층, 및 상기 황화물층 상에 증착된 금속 촉매층을 포함하는 수소 검출 채색 센서에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수소 검출 채색 센서에 관한 것으로, 구체적으로 육안으로 식별 가능한 황화물-금속 촉매 기반의 수소 검출 채색 센서에 관한 것이다.
최근 수소 연료 에너지는 환경 오염이 없고 무한한 재생 가능성 때문에 화석 연료의 대체 에너지원으로 새로이 부각되고 있다. 이에, 생산 기술, 저장 기술, 운송 및 이동 기술 등 다양한 분야에서 수소 연료 에너지를 저장하고 제어하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 수소 연료 에너지를 이용하는 수소 연료 전지자동차에 대한 연구가 가장 대두되고 있다.
한편, 수소는 대기 중 농도가 4%가 넘으면 발화 및 폭발의 위험성이 있기 때문에, 수소 연료 에너지를 활용하는 모든 기술 분야에서 수소 가스의 누설을 신속하고, 정학하게 검출할 수 있는 고감도 수소 센서를 구현하는 것이 수소 연료 에너지의 상용화를 위한 핵심 기술이라 할 것이다.
종래에는 촉매적, 전기화학적, 기계적, 음파적, 열전도성, 저항 변화 및 일 함수와 관련된 원리들을 이용하여 수소 가스를 검출하는 장비들이 이용되어 왔다. 하지만, 이런 검출 장비는 대부분 크기가 크고, 고가이며, 이동 및 적용 분야에 한계가 있을 뿐만 아니라, 종종 검출 동작 자체가 폭발 가능성이 있는 환경하에서 이루어져 위험성이 높다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 최근에는 광학적인 수소 검출 방식을 채용한 센서가 제안되고 있다. 상기 광학적인 수소 검출 방식의 센서는 광케이블을 이용한 원거리 검출이 가능하고 검출 영역에서 전기 회로를 추가로 필요로 하지 않기 때문에 안전성이 높다는 장점이 있다. 하지만, 이러한 광학적인 수소 검출 방식의 센서는 가격이 높은 물질을 사용하기 때문에 제조 비용이 높고, 대기 중 산소 및 수분 등에 의한 부식으로 감도 저하 및 수명이 단축된다는 문제가 있다.
따라서 광학적인 수소 검출 방식을 이용하면서, 산업 전반에서 광범위하게 사용할 수 있고, 육안 식별이 가능하며, 가격적으로나 제조의 편이성이 뛰어나며, 감도 저하가 일어나지 않는 고성능의 안전한 수소 검출 센서의 제조 기술이 요구되고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 기판, 상기 기판 상에 형성되며 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 황화물층, 및 상기 황화물층 상에 형성된 금속 촉매층을 포함함으로써, 육안으로 식별 가능한 동시에, 제조 비용이 낮고, 제조가 용이하며, 수소 검출 효율이 우수한 수소 검출 채색 센서를 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에서는 황화물-금속 촉매 기반의 수소 검출 채색 센서를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 기판, 상기 기판 상에 형성되며 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 황화물층, 및 상기 황화물층 상에 증착된 금속 촉매층을 포함하는 수소 검출 채색 센서를 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서는 금속 촉매층과 수소 원자와의 반응에 의해 환원되는 황화물층을 포함하며, 이 환원된 황화물층은 공기 중에서 산소 및 수분 등에 의한 부식도가 낮기 때문에, 부가적인 보호층을 포함하지 않아도 수소 검출 센서의 감도가 저하되는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서는 실온에서 공기 중의 약 1% 이하의 낮은 수소 가스 농도를 용이하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수열합성법을 이용해 수소 검출 채색 센서를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서에 포함된 황화물층의 격자 분해 (lattice-resolved) TEM 이미지이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서에 포함된 금속 촉매층의 격자 분해 (lattice-resolved) TEM 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 구성하는 황화물층-금속 촉매층의 EDS 스펙트럼이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 수소 검출 채색 센서를 이용한 수소 검출 실험 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 수소 가스에 노출하기 전,후의 흡수도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 수소 가스에 노출하기 전,후의 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서에 포함된 황화물층의 격자 분해 (lattice-resolved) TEM 이미지이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서에 포함된 금속 촉매층의 격자 분해 (lattice-resolved) TEM 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 구성하는 황화물층-금속 촉매층의 EDS 스펙트럼이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 수소 검출 채색 센서를 이용한 수소 검출 실험 방법을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 수소 가스에 노출하기 전,후의 흡수도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 수소 검출 채색 센서를 수소 가스에 노출하기 전,후의 투과도를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
최근까지 케모크로닉 (chemochromic) 수소 센서 물질로는 WO3 및 MoO3 등의 물질이 사용되어 왔다. 이러한 물질들과 금속 촉매층을 포함하는 수소 센서는 가역적인 변색 변화로 인해 복수 사용이 가능하고, 코팅제, 염료, 페인트, 잉크 등 다양한 형태로 사용이 가능하며, 저농도 수소에 대한 검출이 가능하다는 이점이 있다. 하지만, 이들 물질은 대부분 값이 비싸고, 상기 물질들에 함유된 산소와 대기 환경 중의 수분에 의해 금속 촉매층이 쉽게 부식되어 시간에 따라 감도가 저하되고, 수명이 단축된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 방지하기 위하여 금속 촉매층 상에 수분 방지용 보호막을 부가할 수 있으나, 이는 궁극적으로 검출 효율을 감소시키는 원인이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 황화물-금속 촉매 기반의 광학적/화학 변색을 이용한 수소 검출 채색 센서를 제공한다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는,
기판,
상기 기판 상에 형성되며 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 황화물층, 및
상기 황화물층 상에 형성되는 금속 촉매층을 포함하는 수소 검출 채색 센서를 제공한다.
먼저, 본 발명의 수소 검출 채색 센서에 있어서, 상기 기판은 황화물층을 지지하기 위한 고상의 물질로서 특별히 그 물질은 제한되지는 않으며, 수소 검출 채색 센서의 구현 환경에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자의 선택에 의해 유연하게 선택될 수 있다. 그 대표적인 예로는 유리, 가요성 플라스틱, 실리콘, 석영, 융합 실리카, 스테인레스강, 마이카, 카본, 탄소나노튜브, 폴리머, 세라믹 또는 자기(porcelain) 에나멜 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 수소 검출 채색 센서에 있어서, 상기 황화물층은 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 가스 변색 물질을 포함하고 있으며, 그 대표적인 예로 산소를 불포함하는 설파이드, CdS, SnS, MoS, ZnS, SeS, FeS, PdS 및 CuS(covellite)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 단일물 또는 2종 이상의 황화물을 들 수 있으며, 구체적으로 CuS 인 것이 바람직하다.
상기 황화물층은 적절한 실험 조건을 선택, 조절하여 고유의 특정 물성을 가지도록 형성할 수 있다. 구체적으로 황화물층은 황화물 증착 방법으로 잘 알려진 화학적 습식 증착 (CBD: chemical bath deposition) 방법 또는 건식 증착 방법을 이용하여 증착할 수 있으며, 이때 두께는 특별히 제한하지 않으나, 대략 40 내지 50nm 두께로 증착할 수 있다. 만약, 두께가 50nm 를 초과하는 경우, 이에 비례하여 금속 촉매의 양, 즉 금속 촉매층의 두께도 함께 증가할 필요가 있다.
즉, 본 발명의 황화물층이 CuS 박막인 경우, 65℃의 수용액 중에서 황산 구리와 티오황산나트륨을 1:5 몰로 반응시켜 증착하는 습식 증착 방법, 예컨대 수열합성법을 이용해 형성할 수 있다 (도 1 참조).
특히, 상기 습식 증착 공정을 70℃ 이하의 저온에서 실시하는 경우에, 사용되는 기판은 범용 기판, 예컨대 유리, 유연 기판 및 가용성 플라스틱 기판 등을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 황화물층은 기판이 노출되지 않도록 기판 전체 영역에 증착하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법에 의해 기판 상에 증착된 황화물층은 기판에 대해 양호한 접착성과 이에 따른 강건성 및 안정성을 가지기 때문에, 오랜 공정을 실시하는 동안에서 황화물층이 기판으로부터 탈리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 수소 검출 채색 센서를 작동시키기 위해서는 수소 분자를 분해하기 위한 촉매 반응이 필요하다. 이를 위하여 본 발명의 수소 검출 채색 센서는 상기 황화물층 상부에 금속 촉매층을 포함한다.
상기 금속 촉매층은 Pd, Pt, Ru, Mg, Ni, Au 및 이들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 단일물 또는 2종 이상의 금속 입자를 포함할 수 있으며, 이 중에서 수소 검출 채색 센서의 내구성을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 감도를 증가시키는 것으로 알려진 Pd 또는 Pt 금속 촉매 입자를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
상기 금속 촉매층의 두께는 황화물의 두께에 따라 변화 가능하므로, 그 두께 범위를 특별히 제한하지 않으나, 구체적으로 CuS : Pd의 두께비는 약 40 내지 50 : 4 내지 5nm일 수 있다.
또한, 상기 금속 촉매층은 상기 황화물층의 일부 영역이 노출될 수 있도록, 황화물층의 일부 영역에 증착되는 것이 바람직하다.
상기 금속 촉매층은 수열합성법 또는 전자빔 진공 증착법(e-beam evaporation; EBD)을 이용하여 형성할 수 있다.
이때, 상기 수열합성법은 자외선을 이용해 PdCl2 (Palladium Chloride)을 메탄올 또는 에탄올 용매 속에 혼합시킨 후 자외선 (주 파장 365nm, 출력 1000 W)에 2분에서 3분 정도 노출하여 실시할 수 있다. 만약, 2분 이내로 실시하는 경우 Pd 분해가 제대로 이루어지지 않으며 3분 이상이 되면 분리된 Pd의 색이 너무 어두워지는 단점이 있어 가시적인 색 변화에 도움이 되지 않는다.
또한, 상기 전자빔 진공 증착법은 상온에서 가속전압 7.0 kV, 전류: 40 mÅ 값으로 전자빔을 조사하여 실시할 수 있는데, 이때 상기 조건은 가속전압과 장비상태에 따라 변화될 수 있다. 예컨대, 4nm 증착 시 0.1 Å/s 초당 0.1 nm 두께의 증착 속도로 9~ 10분 동안 실시할 수 있다.
이와 같이 제조된 본 발명의 수소 검출 채색 센서가 수소 가스에 노출되면, 금속 촉매층 (예컨대, Pd 금속 촉매를 함유하는 시트)에 의해 수소 분자가 양성자와 전자로 해리되고, 이 해리된 수소 원자의 전자가 금속 촉매층을 통과해 박막(CuS)에 전달되면서 황화물층을 환원시킨다. 예컨대 CuS 박막의 2가 Cu(II)가 1가 Cu(I)로 환원되면서 육안으로 확인 가능한 화학 변색 반응이 일어난다 (하기 반응식 참조).
수소는 양온/음이온에 결합함으로써, 물질의 전기적 및 구조적 특성에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있는데, 반데르발스력에 따르면 수소는 도입되는 호스트에 따라 질적으로 다른 행동을 보여준다. 즉, 물질에 따라 공여체 (H+) 또는 수용체(H-) 중 하나의 역할을 할 수 있다. 따라서, 수소는 수소 검출 채색 센서 시스템에서 하기 반응식에 도시한 바와 같이 S-종(species)에 결합하여, 수소 검출 변색 시스템의 원자가 전자대 (valance band) 에 주로 영향을 미친다.
[반응식]
Cu2 + S + e- (from H2) → Cu+1S
이러한 방법 및 원리에 의해 제조된 본 발명의 수소 검출 채색 센서의 경우, 수소 가스에 노출되기 전에 진한 녹색을 보이다가 수소 가스에 노출된 후 진한 갈색으로 색 변화가 일어나면서 수소 가스를 검출할 수 있다. 이때, 100% 수소 가스 존재 하에서는 박막의 색이 완벽하게 변하는 반면, 1% 수소 가스 유량에서는 적은 색 변화가 관찰되었다. 또한, 본 발명이 수소 검출 채색 센서의 응답 시간은 100% 수소 가스에서는 20초 미만인 반면, 1% 수소 가스 존재 하에서는 수소 가스를 통과시키기 시작한 때부터 약 1분의 시간이 소요될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 수소 검출 채색 센서의 경우, 광학센서 및 화학 착색/변색 방식 모두 활용 가능하며, 제조 비용이 낮고, 대면적 형성에 적용이 용이하다. 특히, 종래 산화물을 이용하는 경우, 수소에 의한 산화물의 환원에 의해 화학적 변색이 일어나고 이는 대기 중 산소에 의해 가역적인 반응을 일으키는 반면, 본 연구에서는 산소와 상관없이 촉매 물질에 의해 형성된 수소원자가 황화물의 황과 반응하여 황화수소(H2S)를 형성하며 환원된다. 이렇게 환원된 황화물은 공기 중에서 회복되지 않고 유지된다. 즉, 육안으로 확인 가능한 수소(H2) 케모크로닉 효과를 이용한 본 발명의 수소 검출 채색 센서 시스템은 비가역적 반응일 수 있다. 또한, 본 발명의 수소 검출 채색 센서는 광학적 측정 방식을 이용하여 약 1% 이하의 농도, 예컨대 0.8% 농도의 수소까지 측정이 가능하다. 더욱이, 종래 적용되었던 감도(sensitivity)나 선택성(selectivity)을 저감시키는 보호용 필터 또는 패시베이션 층 등을 필요로 하지 않으며, 코팅제, 염료, 페인트 등 다양한 센서 응용 분야에서 활용이 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
실시예
실험 방법 및 장비
a. 밀봉된 가스 챔버를 사용하여 100% 수소에 대한 수소 검출 채색 센서의 변색/탈색 반응을 실시하였다.
b. 배출구가 있는 개방 챔버를 사용하여, 질소, 산소 및 수증기 혼합물의 분위기 하에서 1% 수소 (99% 질소 함유)의 변색 반응을 조사하였다.
c. 모든 가스 채색 실험은 실온에서 수행되었으며, 샘플 상에 2L/min 의 유량을 유지하였다.
d. 증착된 박막 표면의 모폴로지 및 구조적 특징은 히타치 S4800 (일본) 주사 전자현미경 (SEM) 및 JEOL, JEM-2100F (USA) 투과형 전자현미경 (TEM)을 이용하여 측정하였다.
e. EDS (Energy dispersed X-ray spectroscopy)는 TEM에 부착된 장비를 이용하여 측정하였으며, 이러한 데이터 자료를 통해 시료에 포함되어 있는 원소의 종류와 질량% 비율을 확인할 수 있다.
실시예
1: 수소 검출 채색 센서 제조
비이커에 황산구리(0.5M) 및 티오황산나트륨(0.5M) 함유 수용액 (100㎖)을 넣은 다음, 일정 크기로 절단한 가용성 플라스틱 기판 (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 이 상기 수용액 속에 잠기도록 비이커 벽면에 비스듬히 세워서 두었다. 기판의 한쪽 면에만 황화물층이 증착되도록 기판의 다른 쪽면은 3M 테이프를 사용하여 마킹하였다. 화학적 습식 증착 공정은 65℃의 온도 조건을 유지하면서 135분 동안 수행되었다. 그 결과, 기판 상에 50nm 두께의 황화물층이 증착되었다.
그 다음으로, 황화물층 증착 공정이 종료된 후, 물을 이용하여 세정한 후, 공기 중에서 건조하였다. 그 다음으로, 전자빔 진공 증착 기술을 이용하여 실온에서 상기 황화물층 상에 4nm 두께의 Pd 금속 촉매층을 증착하였다 (도 1 참조).
상기 증착된 황화물층 및 금속 촉매층은 TEM을 이용하여 시료의 순수도를 측정할 수 있다. 즉, CuS 박막의 격자상수는 0.284nm 였으며 (도 2a 참조), Pd 층의 격자상수는 0.226nm 였다 (도 2b 참조).
또한, 도 3의 CuS-Pd 증착 기판에 대한 EDS 스펙트럼을 살펴보면, 원소 종류로 Cu, S 및 Pd 원소가 확인되었으며, 또한 이들 각각의 원소의 중량%가 검출되었으므로(하기 표 1 참조), 이러한 결과에 의해 Pd층 및 CuS 박막이 정상적으로 증착되었음을 확인할 수 있었다.
| 원소 | k 계수 | 흡수 보정 ( Absorption Correction) |
중량% | 중량% 시그마 |
| S | 0.98041 | 1.00 | 27.13 | 0.43 |
| Cu | 1.42103 | 1.00 | 60.01 | 0.78 |
| Pd | 15.66306 | 1.00 | 12.86 | 1.05 |
| 합계 | 100.00 |
실험예
실험예 1.
배출구가 있는 개방 챔버 내에 상기 실시예 1에서 제조된 수소 검출 채색 센서를 장착한 다음, 질소, 산소 및 수증기가 혼합된 공기 분위기 하에서 1% 수소 (99% 질소 함유) 가스를 통과시키면서 수소 검출 채색 센서의 변색 반응을 육안으로 검사하였다.
그 결과, 수소 가스에 노출되기 전에 진한 녹색을 나타내었던 수소 검출 채색 센서는 수소 가스 노출 후에 진한 갈색으로 변화되었다 (도 4 참조).
실험예 2.
수소 가스에 의한 황화물층의 환원은 800 내지 3000nm 파장 범위의 적외선 영역에서 수소 검출 채색 센서의 투과율과 흡수율의 변화를 유도한다. 즉, 도 5에는 300 내지 3000nm의 파장 범위에서 100% 수소의 존재 하의 수소 검출 채색 센서의 흡수 스펙트럼을 나타내고 있고, 도 6에서는 300 내지 3000nm의 파장 범위에서 100% 수소의 존재 하의 수소 검출 센서의 투과도 스펙트럼을 나타내고 있다. 즉, 도 5를 살펴보면, 1100 내지 2500nm 의 파장 범위에서 수소 가스 노출 전에 비하여 수소 가스 노출 후에 흡수도 감소가 관찰되었다. 또한, 도 6에서는 1100 내지 2500nm 의 파장 범위에서 수소 가스 노출 전에 비하여 수소 가스 노출 후에 투과도 증가가 관찰되었다. 이러한 변화는 수소 가스에 대한 본 발명의 수소 검출 채색 센서의 감도를 보여준다.
Claims (11)
- 기판, 상기 기판이 노출되지 않도록 기판 전체 영역에 형성되며 수소에 노출되면 화학적 변색이 일어나는 황화물층, 및 상기 황화물층 상에 증착된 금속 촉매층을 포함하며,
상기 황화물층은 CdS, SnS, MoS, ZnS, SeS, FeS, PdS 및 CuS로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하고,
상기 황화물층의 두께는 40nm 내지 50nm이고,
상기 금속 촉매층의 두께는 4nm 내지 5nm인 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 청구항 1에 있어서,
상기 기판은 유리, 가요성 플라스틱, 실리콘, 석영, 융합 실리카, 스테인레스강, 마이카, 카본, 탄소나노튜브, 폴리머, 세라믹 및 자기(porcelain) 에나멜로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 황화물층은 화학적 습식 증착 방법 또는 건식 증착 방법을 이용해 기판 상에 증착하는 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 청구항 4에 있어서,
상기 황화물층은 황산 구리와 티오황산나트륨을 1:5 몰로 반응시켜 습식 증착한 박막인 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 금속 촉매층은 Pd, Pt, Ru, Mg, Ni, Au 및 이들로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 단일물 또는 2종 이상의 금속 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 청구항 1에 있어서,
상기 금속 촉매층은 수열합성법 또는 전자빔 증착법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 금속 촉매층은 상기 황화물층의 일부 영역에 형성하는 것을 특징으로 하는 수소 검출 채색 센서.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140136138A KR101704122B1 (ko) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 수소 검출 채색 센서 |
| JP2015107847A JP6518513B2 (ja) | 2014-10-08 | 2015-05-27 | 水素検出彩色センサー |
| DE102015211888.6A DE102015211888B4 (de) | 2014-10-08 | 2015-06-26 | Sensor zum Erfassen von Wasserstoff und Verwendung desselben |
| US14/752,960 US9846146B2 (en) | 2014-10-08 | 2015-06-28 | Hydrogen detecting sensor |
| CN201510422731.XA CN105510311B (zh) | 2014-10-08 | 2015-07-17 | 氢检测传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140136138A KR101704122B1 (ko) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 수소 검출 채색 센서 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160041690A KR20160041690A (ko) | 2016-04-18 |
| KR101704122B1 true KR101704122B1 (ko) | 2017-02-07 |
Family
ID=55644328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140136138A KR101704122B1 (ko) | 2014-10-08 | 2014-10-08 | 수소 검출 채색 센서 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9846146B2 (ko) |
| JP (1) | JP6518513B2 (ko) |
| KR (1) | KR101704122B1 (ko) |
| CN (1) | CN105510311B (ko) |
| DE (1) | DE102015211888B4 (ko) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106064093B (zh) * | 2016-05-20 | 2018-09-07 | 辽宁石油化工大学 | 一种原位合成CuS/WO3异质结光催化剂的制备方法 |
| CN110312826A (zh) * | 2017-02-17 | 2019-10-08 | 日东电工株式会社 | 气体传感元件及其制造方法 |
| KR102452469B1 (ko) * | 2017-08-28 | 2022-10-12 | 현대자동차주식회사 | 연료전지의 수소퍼지 제어방법 및 시스템 |
| CN107941787B (zh) * | 2017-11-02 | 2020-06-09 | 中山大学 | 氢气传感器及其制备方法、实现氢气检测的方法 |
| CN107870635A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-03 | 龚土婷 | 氢气使用车间用的安全用氢控制装置 |
| CN111662650A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-15 | 北京航天试验技术研究所 | 一种氢敏变色检测胶带及其制备方法和应用 |
| KR102485785B1 (ko) * | 2020-07-02 | 2023-01-09 | 한국화학연구원 | 황화수소 가스 검출 센서 |
| CN112649161A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-13 | 宝武清洁能源有限公司 | 气敏色变传感器及基于气敏色变传感的加氢站安全盾系统 |
| CN112881475B (zh) * | 2021-01-08 | 2023-04-07 | 温州大学 | 一种多孔SiCO-MoO3高温氢气传感器及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120188551A1 (en) * | 2009-05-25 | 2012-07-26 | Christoph Langhammar | Sensor using localized surface plasmon resonance (lspr) |
| WO2013129473A1 (ja) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日油技研工業株式会社 | 過酸化物検知インジケータ |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039536A (ja) * | 1983-08-12 | 1985-03-01 | Hochiki Corp | ガスセンサ |
| JPH01121836U (ko) * | 1988-02-12 | 1989-08-18 | ||
| US6596236B2 (en) * | 1999-01-15 | 2003-07-22 | Advanced Technology Materials, Inc. | Micro-machined thin film sensor arrays for the detection of H2 containing gases, and method of making and using the same |
| US6800499B2 (en) * | 1999-05-28 | 2004-10-05 | National Science Council | Process for preparing a hydrogen sensor |
| US7025138B2 (en) * | 2000-12-08 | 2006-04-11 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for hydrogen sulfide monitoring |
| JP3657535B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2005-06-08 | 株式会社日本トリム | 水素ラジカルの検出方法及び定量分析方法 |
| US20050072213A1 (en) * | 2001-11-26 | 2005-04-07 | Isabelle Besnard | Use of id semiconductor materials as chemical sensing materials, produced and operated close to room temperature |
| JP3707053B2 (ja) * | 2002-05-08 | 2005-10-19 | 慎司 岡崎 | ガスセンサ用の膜の製造方法 |
| US20070251822A1 (en) | 2005-09-02 | 2007-11-01 | William Hoagland | Visual hydrogen sensors using nanoparticles |
| JP2007248424A (ja) | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Atsumi Tec:Kk | 水素センサ |
| US20100059375A1 (en) * | 2006-11-08 | 2010-03-11 | Weiller Bruce H | Metal salt hydrogen sulfide sensor |
| JP4919228B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2012-04-18 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | 水素ガス検知膜 |
| US8293178B2 (en) | 2007-11-06 | 2012-10-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Chemochromic detector for sensing gas leakage and process for producing the same |
| WO2009070760A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Element One, Inc. | Hydrogen sulfide indicating pigments |
| JP2009265072A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Jfe Steel Corp | 水素マイクロプリント法 |
| KR100987324B1 (ko) | 2008-05-02 | 2010-10-12 | 서강대학교산학협력단 | 내구성이 개선된 수소센서용 가스채색 박막 및 이를포함하는 수소센서 |
| KR101130084B1 (ko) | 2010-04-28 | 2012-03-28 | 연세대학교 산학협력단 | 수소 센서 및 그 제조방법 |
| KR101282768B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-07-05 | 서강대학교산학협력단 | 수소 검출 장치 및 이를 위한 센서 제조 방법 |
| KR20140136138A (ko) | 2013-05-20 | 2014-11-28 | 삼성전자주식회사 | 가중치를 두어 블러링을 수행하는 전자 장치 및 방법 |
-
2014
- 2014-10-08 KR KR1020140136138A patent/KR101704122B1/ko active IP Right Grant
-
2015
- 2015-05-27 JP JP2015107847A patent/JP6518513B2/ja active Active
- 2015-06-26 DE DE102015211888.6A patent/DE102015211888B4/de active Active
- 2015-06-28 US US14/752,960 patent/US9846146B2/en active Active
- 2015-07-17 CN CN201510422731.XA patent/CN105510311B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120188551A1 (en) * | 2009-05-25 | 2012-07-26 | Christoph Langhammar | Sensor using localized surface plasmon resonance (lspr) |
| WO2013129473A1 (ja) | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日油技研工業株式会社 | 過酸化物検知インジケータ |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Heterostructured metal sulfide photocatalyst for high electron utilization in hydrogen production from solar water splitting, J. of Industrial and Engineering chem. 20, pp. 3869-3874(2014.01.08)* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160041690A (ko) | 2016-04-18 |
| US20160103107A1 (en) | 2016-04-14 |
| DE102015211888B4 (de) | 2022-06-30 |
| JP6518513B2 (ja) | 2019-05-22 |
| DE102015211888A1 (de) | 2016-04-14 |
| JP2016075661A (ja) | 2016-05-12 |
| US9846146B2 (en) | 2017-12-19 |
| CN105510311B (zh) | 2022-05-06 |
| CN105510311A (zh) | 2016-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101704122B1 (ko) | 수소 검출 채색 센서 | |
| Pargoletti et al. | Engineering of SnO2–graphene oxide nanoheterojunctions for selective room-temperature chemical sensing and optoelectronic devices | |
| Mani et al. | A highly selective and wide range ammonia sensor—Nanostructured ZnO: Co thin film | |
| Chen et al. | Self‐assembly atomic stacking transport layer of 2D layered titania for perovskite solar cells with extended UV stability | |
| KR101745128B1 (ko) | 수소 변색 나노입자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 수소 센서 | |
| Thangamani et al. | Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles reinforced polyvinyl formal (PVF) nanocomposites as chemiresistive gas sensor for sulfur dioxide (SO2) monitoring | |
| Grigorieva et al. | Synthesis, structure, and sensor properties of vanadium pentoxide nanorods | |
| Chizhov et al. | Photoresistive gas sensor based on nanocrystalline ZnO sensitized with colloidal perovskite CsPbBr3 nanocrystals | |
| Ganbavle et al. | Effect of solution concentration on physicochemical and gas sensing properties of sprayed WO3 thin films | |
| Kumar et al. | Surface modification of ZnO nanopillars to enhance the sensitivity towards methane: The studies of experimental and first-principle simulation | |
| Kiani et al. | Two‐Dimensional Nanomaterials for the Development of Efficient Gas Sensors: Recent Advances, Challenges, and Future Perspectives | |
| Dabbabi et al. | Fabrication and characterization of sensitive room temperature NO2 gas sensor based on ZnSnO3 thin film | |
| Liang et al. | Practical room temperature formaldehyde sensing based on a combination of visible-light activation and dipole modification | |
| Urs et al. | Protonic conduction induced selective room temperature hydrogen response in ZnO/NiO heterojunction surfaces | |
| Santhosam et al. | Donated free electrons induced enhancement in the NH3 sensing ability of ZnO thin films-Effect of terbium loading | |
| Pifferi et al. | Photo-mineralization of noxious o-toluidine water pollutant by nano-ZnO: the role of the oxide surface texture on the kinetic path | |
| Xing et al. | Two‐dimensional Aluminum Oxide Nanosheets Decorated with Palladium Oxide Nanodots for Highly Stable and Selective Hydrogen Sensing | |
| Khasim et al. | Design and development of highly sensitive PEDOT-PSS/AuNP hybrid nanocomposite-based sensor towards room temperature detection of greenhouse methane gas at ppb level | |
| Zhao et al. | Preparation and effective detection to H2S of PdO/ZnO/ZnS based sensor at low working temperature | |
| Parayil et al. | Oxygen vacancy-enriched Zn 2 SnO 4 for aliphatic alcohol sensing and enhanced selectivity towards n-butanol | |
| Cai et al. | Sodium titanate: A proton conduction material for ppb-level NO2 detection with near-zero power consumption | |
| Wang et al. | Enhanced NO2 sensing property of ZnO by Ga doping and H2 activation | |
| Guo et al. | Optical excitation-enhanced sensing properties of acetone gas sensors based on Al2O3-doped ZnO | |
| KR101886776B1 (ko) | 가스센서용 감지물질, 이를 포함하는 가스센서 및 그 제조방법 | |
| Zhao et al. | Fermi-level shift, electron separation, and plasmon resonance change in Ag nanoparticle-decorated TiO 2 under UV light illumination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191219 Year of fee payment: 4 |