A wide-range H2 sensor based on a suspended carbon nanomesh functionalized with Pd nanoparticles

Abstract

본 연구는 현수형 탄소 나노 메쉬에 팔라듐 나노 입자를 선택적으로 기능화 하여 신뢰성 있고 광범위한 농도를 감지할 수 있는 수소 가스 센서를 보고합니다. 현수형 탄소 나노 메쉬가 갖는 전기 전도성과 높은 강성도 덕분에 팔라듐 나노 입자를(10~100nm) 현수형 탄소 나노 메쉬 위에 균일하게 전기 도금할 수 있습니다[1]. 현수형 탄소 나노 메쉬(너비 ~ 400 nm, 두께 ~ 1.2 mm)는 두 번의 UV-lithography 공정과 한 번의 열분해 공정(Pyrolysis)으로 만들어지며, 해당 공정은 모두 웨이퍼 단위로 이루어지며 복잡하고 정교한 정렬과정은 필요하지 않습니다[2]. 이 현수형 탄소 나노 메쉬 위에 팔라듐 나노 입자를 펄스전기도금(pulsed-electrodeposition)을 통해 균일하게 도금하고, 전압, 사이클 수 등을 조정하여 도금되는 팔라듐 나노 입자의 크기와 밀도를 제어합니다. 현수형 탄소 나노 메쉬 위에 전기 도금된 팔라듐 나노 입자의 저항변화 측정을 기반으로 한 가스 감지의 효율성을 최대화 하기 위해, 현수형 탄소 나노 메쉬의 전기 전도도를 열분해 공정 온도 조건을 통해 조정하였습니다[3]. 현수형 탄소 나노 메쉬 위에 도금된 팔라듐 나노 입자의 전기적 특성은 수소의 농도(10ppm to 5%)에 따라 변화하였습니다. 팔라듐 나노 입자/현수형 카본 나노 메쉬 기반의 H2 가스 센서에 대한 더 자세한 실험 결과는 학회에서 발표하겠습니다.