KR20210054744A - hydrogen sulfide sensor based on discoloration and the manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 황화수소 감지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 황화수소에 의해 변색되는 투명 접착부재 상으로 제작되어 부착되는 것에 변색에 의해 황화수소를 용이하게 감지할 수 있도록 하는 변색성 기판 황화수소 감지 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen sulfide detection sensor, and more particularly, a color-changing substrate hydrogen sulfide detection sensor capable of easily detecting hydrogen sulfide by discoloration on a transparent adhesive member that is discolored by hydrogen sulfide and attached thereto. It relates to a manufacturing method.
일반적으로, 황화수소는 자연 중에는 화산가스나 온천수 등에 포함되어 있으며, 인간의 거주 영역 중에는 폐수처리장, 분뇨 등에서 발생하게 된다.In general, hydrogen sulfide is contained in volcanic gas or hot spring water in nature, and is generated in wastewater treatment plants and manure in human habitation.
이러한 황화수소는 무색성으로 투명하고, 인간에게 치명적인 독성을 가지고 있으며, 공기 중에서 청색 불꽃을 내며 산화되어 이산화황이 되면서 폭발의 위험이 있으므로 취급에 매우 주의를 요한다.This hydrogen sulfide is colorless and transparent, has fatal toxicity to humans, and is oxidized to sulfur dioxide by emitting a blue flame in the air, resulting in a risk of explosion, so it requires very careful handling.
이러한 황화수소는 공기보다 무겁기 때문에 환기가 되지 않는 공간에서는 바닥부터 축적되며, 누출 발생원부터 멀리 있을 경우 후각으로 파악하기까지 시간이 걸리기 때문에 냄새를 맡았을 때에는 이미 누출이 심각한 정도일 수 있다.Since hydrogen sulfide is heavier than air, it accumulates from the floor in an unventilated space, and if it is far from the source of the leak, it takes time to identify it with the sense of smell.
이러한 이유로, 대한민국 등록특허 제10-1792363호 등에서는 아세트산납을 포함하는 염료물질을 고분자화 혼합한 후 전기방사하여 형성된 색 변화 염료 섬유 황화수소 감지 센서, 일본 공개특허 제2010-048696호의 표면 탄성파형 가스 센서 등을 개시하고 있다.For this reason, in Korean Patent Registration No. 10-1792363, a color change dye fiber hydrogen sulfide detection sensor formed by polymerizing and mixing a dye material containing lead acetate and then electrospinning, the surface acoustic wave gas of Japanese Patent Laid-Open No. 2010-048696 A sensor and the like are disclosed.
그러나 상술한 종래기술들의 경우 전기 방사 공정으로 제작되거나 표면 탄성파 구조로 제작되는 것에 의해 제조 공정이 복잡하고, 황화수소 센서의 사용이 용이하지 않은 문제점을 제공한다.However, in the case of the above-described prior art, the manufacturing process is complicated by the electrospinning process or the surface acoustic wave structure, and it is difficult to use the hydrogen sulfide sensor.
따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 제조 및 사용이 용이하고, 황화수소의 누출을 신속히 감지할 수 있도록 하는 변색성 기반 황화수소 감지 센서 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Accordingly, an embodiment of the present invention for solving the problems of the prior art described above is to provide a discoloration-based hydrogen sulfide detection sensor and a method for manufacturing the same, which is easy to manufacture and use, and enables rapid detection of leakage of hydrogen sulfide. Make it the task to be solved.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 투명 접착부재; 및 상기 투명 접착부재의 접착면에 황화수소와 반응하여 변색되는 황화수소반응 변색 물질을 부착하여 형성된 황화수소 반응 변색 물질층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서를 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above, a transparent adhesive member; And a hydrogen sulfide reaction color change material layer formed by attaching a hydrogen sulfide reaction color change material that changes color by reacting with hydrogen sulfide on the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 황화수소 반응 변색 물질은 금속염인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction color change material is characterized in that the metal salt.
상기 황화수소 반응 변색 물질은, 아세트산납, Cu-PAN, 황산팔라듐(Palladium(II) sulfate)+몰리브데넘산암모늄(Ammonium molybdate, (NH4)MoO4) 혼합물, 염화수은(II)(Mercury chloride(II), HgCl2), 아황산팔라듐나트륨(Pottasium disulfitopalladate(II) 또는 K2Pd(SO3)2 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction discoloration material is lead acetate, Cu-PAN, palladium sulfate (Palladium (II) sulfate) + ammonium molybdate ((NH 4 ) MoO 4 ) mixture, mercury chloride (II) (Mercury chloride) (II), HgCl 2 ), sodium palladium sulfite (Pottasium disulfitopalladate(II) or K 2 Pd(SO 3 ) 2 ).
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 형성되는 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reactive color change material layer is formed inside the adhesive surface of the edge region so that the adhesive surface of the edge region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면에 아세트산납이 고정된 실리카겔을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 실리카겔층;인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction discoloration material layer is a lead acetate-fixed silica gel layer formed by attaching a lead acetate-fixed silica gel to an adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면에 아세트산납이 고정된 직물을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 직물층;인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction discoloring material layer is a lead acetate fixing fabric layer formed by attaching a fabric to which lead acetate is fixed to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 아세트산납 고정 직물층은, 격자상으로 천공들이 형성되는 것을 특징으로 한다.The lead acetate-fixed fabric layer is characterized in that perforations are formed in a lattice shape.
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층;인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction discoloration material layer is a Cu-PAN composite-fixed silica gel layer formed by attaching a Cu-PAN composite-fixed silica gel to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 직물층;인 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reaction discoloring material layer is a Cu-PAN composite fixing fabric layer formed by attaching a Cu-PAN composite fixing fabric to an adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물층은, 격자상으로 천공들이 형성되는 것을 특징으로 한다.The Cu-PAN composite fixing fabric layer is characterized in that perforations are formed in a grid shape.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계; 및 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 이용하여 제조된 황화수소 반응 변색물질을 고정한 황화수소 반응 변색 물질층 소재를 투명 접착부재에 부착하여 황화수소 반응 변색 물질층이 형성된 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above, the steps of generating a hydrogen sulfide reaction discoloring material solution; And attaching a material of a hydrogen sulfide reactive discoloring material layer fixing a hydrogen sulfide reactive discoloring material prepared using the hydrogen sulfide reactive discoloring material solution to a transparent adhesive member to prepare a discolored hydrogen sulfide detection sensor having a hydrogen sulfide reactive discoloring material layer formed thereon; including; It provides a method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that the configuration.
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계 중, 상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재는 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 부착되는 것을 특징으로 한다.In the step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor, the material of the hydrogen sulfide reaction color-changing material layer is attached to the inside of the adhesive surface of the rim region so that the adhesive surface of the rim region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고, 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는, 상기 아세트산납 용액에 실리카겔을 혼합한 후 교반 건조하여 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계; 및 상기 아세트산납 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 실리카겔층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 접착식 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계인 것을 특징으로 한다.The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a lead acetate solution, and the step of preparing the color change hydrogen sulfide detection sensor includes mixing silica gel with the lead acetate solution and then stirring and drying the lead acetate-fixed silica gel. Manufacturing steps; And forming a lead acetate-fixed silica gel layer by attaching the lead acetate-fixed silica gel to a transparent adhesive member.
상기 아세트산납 용액을 생성하는 단계는, 아세트산납과 증류수를 아세트산납 용액의 농도가 아세트산납의 용해도인 44.39 g/L 이하가 되도록 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고, 상기 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계는, 실리카겔이 아세트산납 용액보다 같거나 작도록 최대 1:1 vol%로 혼합하여 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of generating the lead acetate solution is a step of generating a lead acetate solution such that the concentration of the lead acetate and distilled water is 44.39 g/L or less, which is the solubility of the lead acetate, and preparing the lead acetate-fixed silica gel Is characterized in that the step of preparing lead acetate-fixed silica gel by mixing the silica gel at a maximum of 1:1 vol% so that the silica gel is equal to or smaller than the lead acetate solution.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고, 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는, 상기 아세트산납 용액에 직물을 침염하여 아세트산납 고정 직물을 제조하는 단계; 및 상기 아세트산납 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 직물층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 접착식 아세트산납/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a lead acetate solution, and the step of preparing the color change hydrogen sulfide detection sensor includes: preparing a lead acetate fixing fabric by impregnating the fabric in the lead acetate solution; And forming a lead acetate fixing fabric layer by attaching the lead acetate fixing fabric to a transparent adhesive member.
상기 아세트산납 용액을 생성하는 단계는, 아세트산납과 증류수를 아세트산납 용액의 농도가 아세트산납의 용해도인 44.39 g/L 이하가 되도록 아세트산납 용액을 생성하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of producing the lead acetate solution is characterized in that the step of producing a lead acetate solution such that the concentration of the lead acetate and distilled water is 44.39 g/L or less, which is the solubility of the lead acetate.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계이고, 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는, 상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계; 상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 용매에 녹인 후 실리카겔을 혼합하고 교반건조하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 제조하는 단계; 및 상기 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층을 형성하는 단계;를 포함하는 접착식 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다. The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a Cu-PAN composite solution, and the step of preparing the color change hydrogen sulfide detection sensor includes stirring and drying the Cu-PAN composite solution to prepare a Cu-PAN composite powder. Generating; Dissolving the Cu-PAN composite powder in a solvent, mixing silica gel and stirring and drying to prepare a Cu-PAN composite fixed silica gel; And attaching the Cu-PAN composite-fixed silica gel to a transparent adhesive member to form a Cu-PAN composite-fixed silica gel layer; comprising: manufacturing an adhesive Cu-PAN composite/silica gel-based discolorable hydrogen sulfide sensor It is done.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계이고, 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는, 상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계; 상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 용매에 녹인 후 직물을 침지하여 Cu-PAN 복합체 고정 침염 직물을 제조하는 단계; 및 상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 직물층이 형성된 접착식 Cu-PAN 복합체/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a Cu-PAN composite solution, and the step of preparing the color change hydrogen sulfide detection sensor includes stirring and drying the Cu-PAN composite solution to prepare a Cu-PAN composite powder. Generating; Dissolving the Cu-PAN composite powder in a solvent and immersing the fabric to prepare a Cu-PAN composite fixed permeable dyed fabric; And a step of attaching the Cu-PAN composite fixing fabric to a transparent adhesive member to prepare an adhesive Cu-PAN composite/fabric-based color-changing hydrogen sulfide sensor having a Cu-PAN composite fixing fabric layer formed thereon by attaching the fabric to the transparent adhesive member. do.
상술한 본 발명의 실시예들은, 투명 접착부재에 황화수소에 반응하는 아세트산납 고정 실리카겔 층, 아세트산납 고정 직물층, Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물층 등의 황화수소 반응 변색 물질층을 형성하는 것에 의해, 황화수소 반응 변색 물질층이 황화수소와 접촉하여 색상이 변화된 경우, 황화수소 누출을 투명 접착부재를 통해 육안으로 용이하게 식별할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The embodiments of the present invention described above are hydrogen sulfide reaction discoloring materials such as a lead acetate-fixed silica gel layer, a lead acetate-fixed fabric layer, a Cu-PAN composite-fixed silica gel layer, or a Cu-PAN composite-fixed fabric layer reacting to hydrogen sulfide on a transparent adhesive member. By forming the layer, when the hydrogen sulfide reaction discoloring material layer is in contact with hydrogen sulfide and its color is changed, it provides an effect of allowing hydrogen sulfide leakage to be easily identified with the naked eye through the transparent adhesive member.
상술한 본 발명의 실시예들은, 투명 접착부재에 황화수소에 반응하는 아세트산납 고정 실리카겔 층, 아세트산납 고정 직물층, Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물층 등의 황화수소 반응 변색 물질층을 형성하는 것에 의해, 황화수소 누출 감지 대상 위치에 용이하게 황화수소 감지 센서를 용이하게 장착할 수 있도록 하여 황화수소 누출을 신속하교 용이하게 확인할 수 있도록 하고, 이에 의해 황화수소에 의한 안전사고의 발생 위험을 현저히 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The embodiments of the present invention described above are hydrogen sulfide reaction discoloring materials such as a lead acetate-fixed silica gel layer reacting to hydrogen sulfide on a transparent adhesive member, a lead acetate-fixed fabric layer, a Cu-PAN composite-fixed silica gel layer, or a Cu-PAN composite-fixed fabric layer. By forming a layer, it is possible to easily mount a hydrogen sulfide detection sensor at the target location for detection of hydrogen sulfide leakage, so that hydrogen sulfide leakage can be easily checked and dismissed, thereby significantly reducing the risk of safety accidents caused by hydrogen sulfide. It provides an effect that allows you to reduce it.
도 1는 본 발명의 일 실시예의 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서의 사진.
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서의 사진.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서의 사진,
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서의 사진.
도 5는 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서(a) 및 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서(b)에서 황화수소 가스 농도에 따른 색상 변화를 나타내는 사진.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도.1 is a photograph of a lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph of a lead acetate / fabric-based hydrogen sulfide detection sensor of another embodiment of the present invention.
3 is a photograph of a Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen sulfide sensor of another embodiment of the present invention,
Figure 4 is a photograph of a Cu-PAN composite / fabric-based hydrogen sulfide detection sensor of another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a photograph showing the color change according to the concentration of hydrogen sulfide gas in the lead acetate / fabric-based hydrogen sulfide detection sensor (a) and Cu-PAN composite / fabric-based hydrogen sulfide detection sensor (b).
6 is a flow chart of a method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a flow chart of a method of manufacturing a lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention.
8 is a flow chart of a method of manufacturing a lead acetate/fabric-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart of a method of manufacturing a Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention.
10 is a flowchart of a method of manufacturing a Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계; 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 이용하여 제조된 황화수소 반응 변색물질을 고정한 황화수소 반응 변색 물질층 소재를 투명 접착부재에 부착하여 황화수소 반응 변색 물질층이 형성된 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above, the steps of generating a hydrogen sulfide reaction discoloring material solution; Including a step of attaching a material of a hydrogen sulfide-reactive color-changing material layer prepared by using the hydrogen sulfide-reactive color-changing material solution to a transparent adhesive member to prepare a color-changing hydrogen sulfide detection sensor having a hydrogen sulfide-reactive color-changing material layer formed thereon; including It provides a method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor, characterized in that the configuration.
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계 중 상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재는, 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 부착되는 것을 특징으로 한다.In the step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor, the material of the hydrogen sulfide reaction color-changing material layer is attached to the inner side of the adhesive surface of the rim region so that the adhesive surface of the rim region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 투명 접착부재; 및 상기 투명 접착부재의 접착면에 황화수소와 반응하여 변색되는 황화수소반응 변색 물질을 부착하여 형성된 황화수소 반응 변색 물질층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서를 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above, a transparent adhesive member; And a hydrogen sulfide reaction color change material layer formed by attaching a hydrogen sulfide reaction color change material that changes color by reacting with hydrogen sulfide on the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 황화수소 반응 변색 물질층은, 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 형성되는 것을 특징으로 한다.The hydrogen sulfide reactive color change material layer is formed inside the adhesive surface of the edge region so that the adhesive surface of the edge region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
이때, 상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재는 아세트산납 고정 실리카겔, 아세트산납 고정 직물, Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물 등으로 형성될 수 있다.In this case, the material for the hydrogen sulfide reaction discoloration material layer may be formed of lead acetate-fixed silica gel, lead acetate-fixed fabric, Cu-PAN composite-fixed silica gel, or Cu-PAN composite-fixed fabric.
그리고 상기 투명 접착부재(11)는 투명 테이프일 수 있다. 그리고 상기 황화수소 반응 변색 물질층은 아세트산납 고정 실리카겔층(12, 도 1 참조), 아세트산납 고정 직물층(22, 도 2 참조), Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32, 도 3 참조) 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42, 도 4 참조) 등으로 형성될 수 있다.In addition, the transparent
상기 황화수소 반응 변색 물질층은 상기 투명 접착부재(11)의 접착면 중 테두리 영역의 접착면(11a)이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 부착 형성된다.The hydrogen sulfide reactive discoloring material layer is attached to the inside of the adhesive surface of the edge region so that the
도 1은 본 발명의 일 실시예의 변색성 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서(10)의 사진이고, 도 2은 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서의 사진이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서의 사진이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서의 사진이다.1 is a photograph of a color changeable lead acetate/silica gel-based color change hydrogen
도 1과 같이, 상기 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서(10)는 투명 접착부재(11) 및 상기 투명 접착부재(11)의 접착면에 아세트산납이 고정된 실리카겔을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 실리카겔층(12)을 포함하여 구성되어, 상기 아세트산납 고정 실리카겔층(12)이 황화수소와 접촉하는 경우 변색되어 변색부(13)를 형성하며, 이를 투명 접착부재(11)를 통해 육안으로 황화수소의 누출 여부를 확인할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 1, the lead acetate/silica gel-based discolorable
도 2와 같이, 상기 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서(20)는 투명 접착부재(11) 및 상기 투명 접착부재(11)의 접착면에 아세트산납이 고정된 직물을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 직물층(22)을 포함하여 구성되어, 상기 아세트산납 고정 직물층(22)이 황화수소와 접촉하는 경우 변색되어 변색부(23)를 형성하며, 이를 투명 접착부재(11)를 통해 육안으로 황화수소의 누출 여부를 확인할 수 있도록 한다.As shown in Figure 2, the lead acetate / fabric-based hydrogen
도 3과 같이, 상기 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서(30)는, 투명 접착부재(11) 및 상기 투명 접착부재(11)의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32)을 포함하여 구성되어, 상기 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32)이 황화수소와 접촉하는 경우 변색되어 변색부(33)를 형성하며, 이를 투명 접착부재(11)를 통해 육안으로 황화수소의 누출 여부를 확인할 수 있도록 한다. As shown in FIG. 3, the Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen
도 4와 같이, 상기 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서(40)는 투명 접착부재(11) 및 상기 투명 접착부재(11)의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)을 포함하여 구성되어, 상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)이 황화수소와 접촉하는 경우 변색되어 변색부(43)를 형성하며, 이를 투명 접착부재(11)를 통해 육안으로 황화수소의 누출 여부를 확인할 수 있도록 한다. As shown in Figure 4, the Cu-PAN composite / fabric-based hydrogen
상술한 구성에서 상기 아세트산납 고정 직물층(22) 또는 상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)는 격자상으로 천공들이 형성될 수 있다.In the above-described configuration, the lead acetate fixing
상술한 구성에서 상기 아세트산납 고정 실리카겔층(12) 및 아세트산납 고정 직물층(22)의 황화수소와의 반응에 의한 변색 과정을 설명한다.In the above-described configuration, a process of discoloration by reaction of the lead acetate-fixed
아세트산납의 경우, 흰색을 띠는 결정으로서 황화수소와 반응하면 아래의 화학식과 같이 황화납을 생성하며, 이때 생성되는 황화납은 검정색을 띠게 된다.In the case of lead acetate, as a white crystal, when it reacts with hydrogen sulfide, lead sulfide is produced as shown in the following formula, and the lead sulfide produced at this time has a black color.
Pb(C2H3O2)2 (흰색) + H2S → PbS (검은색) + 2C2H4O2 Pb(C 2 H 3 O 2 ) 2 (white) + H 2 S → PbS (black) + 2C 2 H 4 O 2
따라서 상기 아세트산납 고정 실리카겔층(12) 또는 아세트산납 고정 직물층(22)이 검정색으로 변환 경우 황화수소의 누출을 육안으로 확인할 수 있게 된다.Therefore, when the lead acetate-fixed
도 1의 경우, (a)는 투명 접착부재(11)로서 투명테이프에 황화수소 반응 변색 물질층의 실시예 중 하나인 아세트산납 고정 실리카겔층(12)을 부착하여 생성된 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서(10)의 사진이고, 도 1의 (b)는 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서(10)를 황화수소가 지나는 가스관(1)에 부착한 상태를 나타내는 사진이고, 도 1의 (c)는 가스관(1)에서 황화수소가 누출된 것을 감지하여 아세트산납 고정 실리카겔층(12)이 검정색으로 변한 것을 나타내는 사진다.In the case of Figure 1, (a) is a
도 2의 경우, (a)는 투명 접착부재(11)로서 투명테이프에 황화수소 반응 변색 물질층의 실시예 중 하나인 아세트산납 고정 직물층(22)을 부착하여 생성된 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서(20)의 사진이고, 도 2의 (b)는 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서(20)를 황화수소가 지나는 가스관(1)에 부착한 상태를 나타내는 사진이고, 도 2의 (c)는 가스관(1)에서 황화수소가 누출된 것을 감지하여 아세트산납 고정 직물층(22)이 검정색으로 변한 것을 나타내는 사진이다. 즉, 도 1의 (c)와 도 2의 (c)와 같이, 아세트산납 고정 실리카겔층(12) 또는 아세트산납 고정 직물층(22)이 검정색으로 변한 경우 황화수소의 누출을 육안으로 용이하게 확인할 수 있게 된다.In the case of Figure 2, (a) is a
다음으로, 상기 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32) 및 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)의 황화수소와의 반응에 의한 변색 과정을 설명한다.Next, a process of discoloration by reaction of the Cu-PAN composite-fixed
Cu-PAN 복합체의 경우, 보라색을 띠는 물질로서 황화수소와 반응하면 아래의 화학식과 같이 황화구리(II)를 생성하고, Cu-PAN 복합체는 노란색을 띠는 H-PAN 복합체로 변한다.In the case of the Cu-PAN complex, it is a purple-colored material, and when reacted with hydrogen sulfide, copper (II) sulfide is produced as shown in the following formula, and the Cu-PAN complex turns into a yellowish H-PAN complex.
Cu-PAN (보라색) + H2S → CuS + H-PAN (노란색)Cu-PAN (purple) + H 2 S → CuS + H-PAN (yellow)
따라서 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32) 및 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)이 노란색으로 변환 경우 황화수소의 누출을 육안으로 확인할 수 있게 된다.Therefore, when the Cu-PAN composite-fixed
도 3의 경우, (a)는 투명 접착부재(11)로서 투명테이프에 황화수소 반응 변색 물질층의 실시예 중 하나인 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32)을 부착하여 생성된 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서(30)의 사진이고, 도 3의 (b)는 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서(30)를 황화수소가 지나는 가스관(1)에 부착한 상태를 나타내는 사진이며, 도 3의 (c)는 가스관(1)에서 황화수소가 누출된 것을 감지하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32)이 노란색으로 변한 것을 나타내는 사진다.In the case of Figure 3, (a) is a
도 4의 경우, (a)는 투명 접착부재(11)로서 투명테이프에 황화수소 반응 변색 물질층의 실시예 중 하나인 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)을 부착하여 생성된 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서(40)의 사진이고, 도 4의 (b)는 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서(40)를 황화수소가 지나는 가스관(1)에 부착한 상태를 나타내는 사진이며, 도 4의 (c)는 가스관(1)에서 황화수소가 누출된 것을 감지하여 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)이 노란색으로 변한 것을 나타내는 사진이다. 즉, 도 3의 (c)와 도 4의 (c)와 같이, Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32) 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42)이 검정색으로 변한 경우 황화수소의 누출을 육안으로 용이하게 확인할 수 있게 된다.In the case of Figure 4, (a) is a
도 5는 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서(a) 및 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서(b)에서 황화수소 가스 농도에 따른 색상 변화 실험 결과를 나타내는 사진이다.5 is a photograph showing the color change experiment results according to the concentration of hydrogen sulfide gas in the lead acetate/fabric-based hydrogen sulfide detection sensor (a) and the Cu-PAN composite/fabric-based hydrogen sulfide detection sensor (b).
도 5와 같이, 본 발명의 실시예의 황화수소 감지 센서는, 투명 접착부재(11)가 적용되고, 가스 누출 시 누출된 가스의 양에 따라 색상이 변화게 되므로, 가스의 누출 및 누출 정도를 육안으로 신속하게 확인할 수 있도록 한다.As shown in Figure 5, the hydrogen sulfide detection sensor of the embodiment of the present invention, the
도 5의 실험 결과, 본 발명의 실시예들의 황화수소 감지 센서들은, 10ppm 내지 2000ppm의 황화수소를 검출할 수 있음을 확인하였다.As a result of the experiment of FIG. 5, it was confirmed that the hydrogen sulfide detection sensors of the embodiments of the present invention can detect hydrogen sulfide of 10 ppm to 2000 ppm.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예의 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도이다. 도 10은 본 발명의 다른 실시예의 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법의 순서도이다.6 is a flowchart of a method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor according to an embodiment of the present invention. 7 is a flow chart of a method of manufacturing a lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention. 8 is a flow chart of a method of manufacturing a lead acetate/fabric based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention. 9 is a flowchart of a method of manufacturing a Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention. 10 is a flowchart of a method of manufacturing a Cu-PAN composite/fabric based hydrogen sulfide sensor according to another embodiment of the present invention.
도 6과 같이, 본 발명의 일 실시예의 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법은 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계(S100) 및 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 이용하여 제조된 황화수소 반응 변색물질을 고정한 황화수소 반응 변색 물질층 소재를 투명 접착부재에 부착하여 황화수소 반응 변색 물질층이 형성된 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figure 6, the method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor according to an embodiment of the present invention includes the steps of generating a hydrogen sulfide reaction color change material solution (S100) and a hydrogen sulfide reaction color change material prepared by using the hydrogen sulfide reaction color change material solution. It characterized by including the step (S200) of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide detection sensor in which a hydrogen sulfide reactive color-changing material layer is formed by attaching the reactive color change material layer material to the transparent adhesive member.
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200) 중 상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재는, 아세트산납 고정 실리카겔, 아세트산납 고정 직물, Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물 등으로 형성될 수 있다.In the step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor (S200), the material of the hydrogen sulfide reaction color-changing material layer may be formed of lead acetate fixed silica gel, lead acetate fixed fabric, Cu-PAN composite fixed silica gel or Cu-PAN composite fixed fabric, etc. I can.
그리고 상기 황화수소 반응 변색 물질층은 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재를 부착하는 것에 의해, 아세트산납 고정 실리카겔층(12, 도 1 참조), 아세트산납 고정 직물층(22, 도 2 참조), Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층(32, 도 3 참조) 또는 Cu-PAN 복합체 고정 직물층(42, 도 4 참조) 등으로 형성될 수 있다. And the hydrogen sulfide reaction discoloration material layer is a lead acetate-fixed silica gel layer by attaching the hydrogen sulfide reaction discoloration material layer material to the inside of the adhesive surface of the rim region so that the adhesive surface of the rim region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed. 12, see FIG. 1), lead acetate fixed fabric layer (22, see FIG. 2), Cu-PAN composite fixed silica gel layer (32, see FIG. 3) or Cu-PAN composite fixed fabric layer (42, see FIG. 4), etc. It can be formed as
따라서 본원 발명의 일 실시예의 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법은 도 7의 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법, 도 8의 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법, 도 9의 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법 또는 도 10의 Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법 등으로 구현될 수 있다.Therefore, the method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor according to an embodiment of the present invention includes a method of manufacturing a lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide sensor of FIG. 7, a method of manufacturing a lead acetate/fabric-based hydrogen sulfide sensor of FIG. 9, and the Cu-PAN composite of FIG. /It may be implemented by a method of manufacturing a silica gel-based hydrogen sulfide sensor or a method of manufacturing a Cu-PAN composite/fabric-based hydrogen sulfide sensor of FIG. 10.
도 7과 같이, 상기 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법은, 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계(110)로서의 아세트산납을 증류수에 녹여 아세트산납 용액을 생성하는 단계(S111) 및 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200)의 일 실시예로서 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계(S210)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 7, the lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide detection sensor manufacturing method comprises the steps of dissolving lead acetate as the step (110) of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution in distilled water to generate a lead acetate solution (S111) and the As an embodiment of the step of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide detection sensor (S200), a lead acetate/silica gel-based color-changing hydrogen sulfide detection sensor manufacturing step (S210) is included.
상기 황화수소 반응 변색물질은 금속염일 수 있다. 바람직하게, 상기 황화수소 반응 변색물질은 아세트산납, Cu-PAN, 황산팔라듐(Palladium(II) sulfate)+몰리브데넘산암모늄(Ammonium molybdate, (NH4)MoO4) 혼합물, 염화수은(II) (Mercury chloride(II), HgCl2), 아황산팔라듐나트륨(Pottasium disulfitopalladate(II) 또는 K2Pd(SO3)2 중 어느 하나 이상일 수 있다.The hydrogen sulfide reaction color change material may be a metal salt. Preferably, the hydrogen sulfide reaction color change material is lead acetate, Cu-PAN, palladium sulfate (Palladium (II) sulfate) + ammonium molybdate (Ammonium molybdate, (NH 4 ) MoO 4 ) mixture, mercury (II) chloride ( Mercury chloride (II), HgCl 2 ), sodium palladium sulfite (Pottasium disulfitopalladate (II), or K 2 Pd (SO 3 ) 2 ) It may be any one or more.
그리고 상기 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지센서 제조 단계(S210)는 아세트산납을 증류수에 녹인 아세트산납 용액에 실리카겔을 혼합한 후 교반 건조하여 아세트산납이 실리카겔에 고정된 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계(211) 및 상기 아세트산납 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 실리카겔 층을 형성하는 단계(S212)를 포함하여 구성된다.And the lead acetate/silica gel-based discoloration hydrogen sulfide detection sensor manufacturing step (S210) is to prepare a lead acetate-fixed silica gel in which lead acetate is fixed to the silica gel by mixing silica gel in a lead acetate solution in distilled water, followed by stirring and drying. Step 211 and attaching the lead acetate-fixed silica gel to a transparent adhesive member to form a lead acetate-fixed silica gel layer (S212).
이때, 상기 아세트산납 용액을 생성하는 단계(S111)는, 아세트산납과 증류수를 아세트산납 용액의 농도가 아세트산납의 용해도인 44.39 g/L 이하가 되도록 아세트산납 용액을 생성하는 단계일 수 있다.In this case, the step of generating the lead acetate solution (S111) may be a step of generating a lead acetate solution such that the concentration of the lead acetate and distilled water is 44.39 g/L or less, which is the solubility of the lead acetate.
그리고 상기 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계(S211)는, 실리카겔이 아세트산납 용액보다 같거나 작도록 최대 1:1 vol%로 혼합하여 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계인 것을 특징으로 한다.And the step of preparing the lead acetate-fixed silica gel (S211) is a step of preparing a lead acetate-fixed silica gel by mixing the silica gel at a maximum of 1:1 vol% such that the silica gel is equal to or smaller than the lead acetate solution.
도 8과 같이, 상기 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서 제조 방법은, 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계(110)로서의 아세트산납을 증류수에 녹여 아세트산납 용액을 생성하는 단계(S111) 및 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200)의 일 실시예로서 아세트산납/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계(S220)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 8, the method of manufacturing the lead acetate/textile-based hydrogen sulfide sensor includes the steps of dissolving lead acetate as the step (110) of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution in distilled water to generate a lead acetate solution (S111) and the As an embodiment of the step of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide detection sensor (S200), a lead acetate/fabric-based color-changing hydrogen sulfide detection sensor manufacturing step (S220) is included.
그리고 상기 아세트산납/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조 단계(S220)는 상기 아세트산납 용액에 직물을 침염하여 아세트산납이 고정된 아세트산납 고정 직물을 제조하는 단계(S221) 및 상기 아세트산납 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 직물층을 형성하는 단계(S222)를 포함하여 구성된다.And the manufacturing step (S220) of the lead acetate/fabric-based color-changing hydrogen sulfide detection sensor is the step of preparing a lead acetate fixing fabric in which lead acetate is fixed by impregnating the fabric in the lead acetate solution (S221) and the lead acetate fixing fabric. Attaching to the transparent adhesive member to form a lead acetate fixing fabric layer (S222).
도 9와 같이, 상기 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법은, 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계(110)로서의 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계(S113) 및 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200)의 일 실시예로서 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계(S230)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 9, the method of manufacturing the Cu-PAN composite/silica gel-based color-changing hydrogen sulfide sensor includes the steps of generating a Cu-PAN composite solution as the step (110) of generating the hydrogen sulfide reaction color-changing material solution (S113) and the As an embodiment of the step (S200) of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor, a Cu-PAN composite/silica gel-based color-changing hydrogen sulfide sensor manufacturing step (S230) is included.
상기 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계(S113)에서 염화구리(II)와 PAN을 0.9 내지 1.1: 1.1 내지 0.9 mol% 비율로 섞고 증류수와 에탄올을 0.9 내지 1.1 : 1.1 내지 0.9 vol% 비율로 넣어 녹이는 것에 의해 Cu-PAN 복합체 용액을 생성한다.In the step of generating the Cu-PAN complex solution (S113), copper (II) chloride and PAN were mixed in a ratio of 0.9 to 1.1: 1.1 to 0.9 mol%, and distilled water and ethanol were added in a ratio of 0.9 to 1.1: 1.1 to 0.9 vol%. A solution of Cu-PAN complex is produced by melting.
그리고 상기 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계(S230)는 상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계(231), 상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 DMF(N,N-Dimethylformamide) 등의 용매에 녹인 후 실리카겔을 혼합하고 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체가 실리카겔에 고정된 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 제조하는 단계(232) 및 상기 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층을 형성하는 단계(233)를 포함하여 구성된다.And the Cu-PAN composite / silica gel-based discoloring hydrogen sulfide detection sensor manufacturing step (S230) is the step of generating a Cu-PAN composite powder by stirring and drying the Cu-PAN composite solution (231), the Cu-PAN composite powder After dissolving in a solvent such as DMF (N,N-Dimethylformamide), silica gel is mixed and stirred and dried to prepare a Cu-PAN composite-fixed silica gel in which the Cu-PAN composite is fixed to the silica gel (232) and the Cu-PAN composite is fixed. And attaching the silica gel to the transparent adhesive member to form a silica gel layer fixed to the Cu-PAN composite (233).
도 10과 같이, 상기 Cu-PAN 복합체/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법은, 상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계(110)로서의 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계(S113) 및 상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계(S200)의 일 실시예로서 Cu-PAN 복합체/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계(S240)를 포함하여 구성된다. As shown in Figure 10, the Cu-PAN composite / fabric-based color-changing hydrogen sulfide detection sensor manufacturing method, the step of generating a Cu-PAN composite solution as the step (110) of generating the hydrogen sulfide reaction color-changing material solution (S113) and the As an embodiment of the step of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor (S200), it includes a Cu-PAN composite/fabric-based color-changing hydrogen sulfide sensor manufacturing step (S240).
상기 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계(S113)에서 염화구리(II)와 PAN을 0.9 내지 1.1: 1.1 내지 0.9 mol% 비율로 섞고 증류수와 에탄올을 0.9 내지 1.1 : 1.1 내지 0.9 vol% 비율로 넣어 녹이는 것에 의해 Cu-PAN 복합체 용액을 생성한다.In the step of generating the Cu-PAN complex solution (S113), copper (II) chloride and PAN were mixed in a ratio of 0.9 to 1.1: 1.1 to 0.9 mol%, and distilled water and ethanol were added in a ratio of 0.9 to 1.1: 1.1 to 0.9 vol%. A solution of Cu-PAN complex is produced by melting.
그리고 상기 Cu-PAN 복합체/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조단계(S240)는 상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계(241), 상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 DMF(N,N-Dimethylformamide) 등의 용매에 녹인 후 직물을 침염하여 Cu-PAN 복합체가 고정된 직물을 제조하는 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 제조하는 단계(242) 및 상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 직물층을 형성하는 단계(243)를 포함하여 구성된다.And the Cu-PAN composite / fabric-based discoloring hydrogen sulfide detection sensor manufacturing step (S240) is the step of generating a Cu-PAN composite powder by stirring and drying the Cu-PAN composite solution (241), the Cu-PAN composite powder Dissolving in a solvent such as DMF (N,N-Dimethylformamide) and then dipping the fabric to prepare a Cu-PAN composite fixing fabric (242) to prepare a fabric to which the Cu-PAN composite is fixed, and the Cu-PAN composite fixing fabric And attaching to the transparent adhesive member to form a Cu-PAN composite fixing fabric layer (243).
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical idea of the present invention described above has been described in detail in the preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, those of ordinary skill in the technical field of the present invention will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
1: 가스관
10: 아세트산납/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서
11: 접착부재
11a: 테두리 영역의 접착면
12: 아세트산납 고정 실리카겔 층
13, 23, 33, 43: 변색부
20: 아세트산납/직물 기반 황화수소 감지 센서
22: 아세트산납 고정 직물층
30: Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 황화수소 감지 센서
32: Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층
40: Cu-PAN 복합체/직물 기반 황화수소 감지 센서
42: Cu-PAN 복합체 고정 직물층1: gas pipe
10: lead acetate/silica gel-based hydrogen sulfide detection sensor
11: adhesive member
11a: adhesive side of the border area
12: lead acetate fixed silica gel layer
13, 23, 33, 43: discolored portion
20: lead acetate/textile based hydrogen sulfide detection sensor
22: lead acetate fixed fabric layer
30: Cu-PAN composite/silica gel-based hydrogen sulfide detection sensor
32: Cu-PAN composite fixed silica gel layer
40: Cu-PAN composite/fabric based hydrogen sulfide detection sensor
42: Cu-PAN composite fixing fabric layer
Claims (18)
상기 투명 접착부재의 접착면에 황화수소와 반응하여 변색되는 황화수소반응 변색 물질을 부착하여 형성된 황화수소 반응 변색 물질층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.Transparent adhesive member; And
And a hydrogen sulfide reaction color change material layer formed by attaching a hydrogen sulfide reaction color change material that changes color by reacting with hydrogen sulfide on the adhesive surface of the transparent adhesive member.
금속염인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction discoloring material,
Discoloration hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that the metal salt.
아세트산납, Cu-PAN, 황산팔라듐(Palladium(II) sulfate)+몰리브데넘산암모늄(Ammonium molybdate, (NH4)MoO4) 혼합물, 염화수은(II) (Mercury chloride(II), HgCl2), 아황산팔라듐나트륨(Pottasium disulfitopalladate(II) 또는 K2Pd(SO3)2 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction discoloring material is
Lead acetate, Cu-PAN, palladium (II) sulfate + ammonium molybdate (Ammonium molybdate, (NH 4 )MoO 4 ) mixture, mercury chloride (II), HgCl 2 ) , Sodium palladium sulfite (Pottasium disulfitopalladate (II) or K 2 Pd (SO 3 ) 2 ) Discolorable hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that any one or more.
상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction color change material layer,
A color-changing hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that it is formed inside the adhesive surface of the edge region so that the adhesive surface of the edge region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
상기 투명 접착부재의 접착면에 아세트산납이 고정된 실리카겔을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 실리카겔층;인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction color change material layer,
A lead acetate-fixed silica gel layer formed by attaching a lead acetate-fixed silica gel to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 투명 접착부재의 접착면에 아세트산납이 고정된 직물을 부착하여 형성된 아세트산납 고정 직물층;인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction color change material layer,
A color-changing hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that; a lead acetate fixing fabric layer formed by attaching a fabric to which lead acetate is fixed to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
격자상으로 천공들이 형성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the lead acetate fixed fabric layer,
Discolored hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that the perforations are formed in a grid.
상기 투명 접착부재의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층;인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction color change material layer,
A Cu-PAN composite-fixed silica gel layer formed by attaching a Cu-PAN composite-fixed silica gel to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
상기 투명 접착부재의 접착면에 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 부착하여 형성된 Cu-PAN 복합체 고정 직물층;인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the hydrogen sulfide reaction color change material layer,
A Cu-PAN composite fixing fabric layer formed by attaching a Cu-PAN composite fixing fabric to the adhesive surface of the transparent adhesive member.
격자상으로 천공들이 형성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서.The method of claim 1, wherein the Cu-PAN composite fixing fabric layer,
Discolored hydrogen sulfide detection sensor, characterized in that the perforations are formed in a grid.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 이용하여 제조된 황화수소 반응 변색물질을 고정한 황화수소 반응 변색 물질층 소재를 투명 접착부재에 부착하여 황화수소 반응 변색 물질층이 형성된 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.Generating a hydrogen sulfide reaction discoloring material solution; And
Including a step of attaching a material of a hydrogen sulfide-reactive color-changing material layer prepared by using the hydrogen sulfide-reactive color-changing material solution to a transparent adhesive member to prepare a color-changing hydrogen sulfide detection sensor having a hydrogen sulfide-reactive color-changing material layer formed thereon; including A method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor, characterized in that the configuration.
상기 황화수소 반응 변색 물질층 소재는 상기 투명 접착부재의 접착면 중 테두리 영역의 접착면이 노출되도록 테두리 영역의 접착면 내측에 부착되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 11, wherein in the manufacturing of the color-changing hydrogen sulfide sensor,
The hydrogen sulfide reactive discoloration material layer material is attached to the inside of the adhesive surface of the edge region so that the adhesive surface of the edge region of the adhesive surface of the transparent adhesive member is exposed.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고,
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는,
상기 아세트산납 용액에 실리카겔을 혼합한 후 교반 건조하여 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계; 및
상기 아세트산납 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 실리카겔층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 접착식 아세트산납/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서 제조 단계인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 11,
The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a lead acetate solution,
The step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor,
Mixing silica gel with the lead acetate solution and drying by stirring to prepare lead acetate-fixed silica gel; And
The step of attaching the lead acetate-fixed silica gel to a transparent adhesive member to form a lead acetate-fixed silica gel layer; an adhesive lead acetate/silica gel-based discolorable hydrogen sulfide detection sensor comprising a manufacturing step of a color-changing hydrogen sulfide detection sensor Manufacturing method.
상기 아세트산납 용액을 생성하는 단계는, 아세트산납과 증류수를 아세트산납 용액의 농도가 아세트산납의 용해도인 44.39 g/L 이하가 되도록 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고,
상기 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계는, 실리카겔이 아세트산납 용액보다 같거나 작도록 최대 1:1 vol%로 혼합하여 아세트산납 고정 실리카겔을 제조하는 단계인 것을 특징으로The method of claim 13,
The step of generating the lead acetate solution is a step of generating a lead acetate solution such that the concentration of the lead acetate solution and distilled water is 44.39 g/L or less, which is the solubility of the lead acetate solution, and
The step of preparing the lead acetate-fixed silica gel is a step of preparing a lead acetate-fixed silica gel by mixing the silica gel at a maximum of 1:1 vol% so that the silica gel is equal to or smaller than the lead acetate solution.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 아세트산납 용액을 생성하는 단계이고,
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는,
상기 아세트산납 용액에 직물을 침염하여 아세트산납 고정 직물을 제조하는 단계; 및
상기 아세트산납 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 아세트산납 고정 직물층을 형성하는 단계;를 포함하여 구성되는 접착식 아세트산납/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 11,
The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a lead acetate solution,
The step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor,
Preparing a lead acetate fixed fabric by impregnating the fabric in the lead acetate solution; And
A step of attaching the lead acetate fixing fabric to a transparent adhesive member to form a lead acetate fixing fabric layer; discoloring hydrogen sulfide, characterized in that it is a step of manufacturing an adhesive lead acetate/fabric-based discolorable hydrogen sulfide sensor comprising: Detection sensor manufacturing method.
아세트산납과 증류수를 아세트산납 용액의 농도가 아세트산납의 용해도인 44.39 g/L 이하가 되도록 아세트산납 용액을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 15, wherein the step of producing the lead acetate solution,
A method for manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor, characterized in that the step of producing a lead acetate solution by using lead acetate and distilled water so that the concentration of the lead acetate solution is 44.39 g/L or less, which is the solubility of lead acetate.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계이고,
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는,
상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계;
상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 용매에 녹인 후 실리카겔을 혼합하고 교반건조하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 제조하는 단계; 및
상기 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 실리카겔층을 형성하는 단계;를 포함하는 접착식 Cu-PAN 복합체/실리카겔 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 11,
The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a Cu-PAN complex solution,
The step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor,
Stirring and drying the Cu-PAN composite solution to generate Cu-PAN composite powder;
Dissolving the Cu-PAN composite powder in a solvent, mixing silica gel and stirring and drying to prepare a Cu-PAN composite fixed silica gel; And
Attaching the Cu-PAN composite-fixed silica gel to a transparent adhesive member to form a Cu-PAN composite-fixed silica gel layer; comprising: preparing an adhesive Cu-PAN composite/silica gel-based discolorable hydrogen sulfide sensor Method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor.
상기 황화수소 반응 변색물질 용액을 생성하는 단계는 Cu-PAN 복합체 용액을 생성하는 단계이고,
상기 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계는,
상기 Cu-PAN 복합체 용액을 교반 건조하여 Cu-PAN 복합체 파우더를 생성하는 단계;
상기 Cu-PAN 복합체 파우더를 용매에 녹인 후 직물을 침지하여 Cu-PAN 복합체 고정 침염 직물을 제조하는 단계; 및
상기 Cu-PAN 복합체 고정 직물을 투명 접착부재에 부착하여 Cu-PAN 복합체 고정 직물층이 형성된 접착식 Cu-PAN 복합체/직물 기반 변색성 황화수소 감지 센서를 제조하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변색성 황화수소 감지 센서 제조 방법.The method of claim 11,
The step of generating the hydrogen sulfide reaction color change material solution is a step of generating a Cu-PAN complex solution,
The step of manufacturing the color-changing hydrogen sulfide detection sensor,
Stirring and drying the Cu-PAN composite solution to generate Cu-PAN composite powder;
Dissolving the Cu-PAN composite powder in a solvent and immersing the fabric to prepare a Cu-PAN composite fixed permeable dyed fabric; And
And a step of attaching the Cu-PAN composite fixing fabric to a transparent adhesive member to prepare an adhesive Cu-PAN composite/fabric-based color-changing hydrogen sulfide sensor having a Cu-PAN composite fixing fabric layer formed thereon by attaching the fabric to the transparent adhesive member. Method of manufacturing a color-changing hydrogen sulfide sensor.
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|---|---|---|---|---|
| WO2023080356A1 (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 하이리움산업(주) | Hydrogen detection patch |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010048696A (en) | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Nec Tokin Corp | Surface elastic wave type gas sensor |
| KR101792363B1 (en) | 2015-12-17 | 2017-10-31 | 한국과학기술원 | Textile colorimetric sensors and member with dye anchored one dimensional polymer nanofibers for decting hydrogen sulfide gas and manufacturing method thereof |
-
2019
- 2019-11-06 KR KR1020190140770A patent/KR20210054744A/en not_active IP Right Cessation
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