다결정 나노섬유, 마이크로입자 및 나노입자로 구성된 복합 금속산화물 감지소재, 이를 이용한 가스센서 및 그 제조 방법

Abstract

본 발명은 금속산화물 반도체 다결정 나노섬유와 마이크로입자, 나노입자 형상의 복합구조를 갖는 감지물질의 제조 방법 및 이를 포함하는 가스센서에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 금속산화물 반도체 나노섬유와 마이크로입자 복합체, 금속산화물 반도체 나노섬유와 나노입자 복합체, 금속산화물 반도체 나노섬유와 마이크로입자, 나노입자 복합체를 모두 포함할 수 있다. 복합체를 이룸으로써 구조적 안정성을 유도하고, 기계적, 열적 안정성도 제공하여 장수명 안정성을 꾀할 수 있다. 나노섬유로 구성된 감지소재의 경우 가스와의 반응 감도가 높은 반면, 기본 저항이 높아서, 소재의 선정에 제약이 따르는 경우가 발생하기 때문에, 나노입자 또는 마이크로입자가 거대한 기공들을 채워주어 안정적인 기본저항을 가질 수 있도록 한다. 그와 동시에 나노입자 또는 마이크로입자가 나노섬유에 잘 결착되어 전자 혹은 정공의 전달을 용이하도록 만들어 빠른 반응/회복 속도를 갖도록 한다. 또한 마이크로입자나 나노입자가 추가적인 표면적도 제공하여, 치밀한 구조를 가지면서도 가스들의 침투와 확산을 용이하게 하여 가스 감지에 대한 우수한 반응성도 유지하는 효과를 가질 수 있다.