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단일 벽 탄소나노튜브 수소센서 및 그의 제조방법

  • 기술번호 : KST2014008896
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 덴드리머 구조와 팔라듐(Pd)의 기능화를 이용한 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 수소센서 및 그의 제조방법이 개시된다. 본 발명은, 하나 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 마련하는 공정; 상기 SWCNT 표면에 덴드리머를 형성하는 공정; 및 상기 형성된 덴드리머에 수소와의 반응 촉매제로서 금속 나노입자를 기능화시키는 공정; 을 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법과, 이러한 제조방법에 의해 제조된 단일벽 탄소나노튜브 수소센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수소센서의 경우 수소 가스에 대한 반응시간이 빠르고 저 농도의 수소 가스에 대해서도 정확하고 빠른 감지가 가능하다. 단일벽 탄소나노튜브, SWCNT, 덴드리머, 수소센서, 민감도, 기능화
Int. CL G01N 27/12 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01) B82Y 15/00 (2011.01)
CPC G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01) G01N 27/125(2013.01)
출원번호/일자 1020090000378 (2009.01.05)
출원인 연세대학교 산학협력단, 이화여자대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1079931-0000 (2011.10.28)
공개번호/일자 10-2010-0081098 (2010.07.14) 문서열기
공고번호/일자 (20111104) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.01.05)
심사청구항수 40

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구
2 이화여자대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이우영 대한민국 서울특별시 마포구
2 이준민 대한민국 경기도 성남시 수정구
3 김성진 대한민국 경기도 고양시 일산서구
4 주성화 대한민국 경기도 이천시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인리온 대한민국 서울특별시 서초구 사평대로 ***, *층(반포동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구
2 이화여자대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2009.01.05 수리 (Accepted) 1-1-2009-0003067-87
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2009.06.29 수리 (Accepted) 1-1-2009-0396388-33
3 서류반려이유통지서
Notice of Reason for Return of Document
2009.08.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2009-0059232-53
4 서류반려통지서
Notice for Return of Document
2009.09.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2009-0069471-37
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2009.10.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2009.11.04 수리 (Accepted) 1-1-2009-0677187-21
7 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2009.11.13 수리 (Accepted) 9-1-2009-0063084-02
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2011.03.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0123926-78
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2011.05.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0326167-34
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2011.05.02 수리 (Accepted) 1-1-2011-0326180-28
11 등록결정서
Decision to grant
2011.10.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0612528-46
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2011.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5252006-10
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5062749-37
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5088566-87
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.09.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5114224-78
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하나 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 마련하는 공정; 상기 SWCNT 표면에 덴드리머를 형성하는 공정; 및 상기 형성된 덴드리머에 수소와의 반응 촉매제로서 금속 나노입자를 기능화시키는 공정; 을 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 덴드리머는 폴리아미도아민[poly(amidoamine)(PAMAM)] 덴드리머임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rd), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 바나듐(V) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 SWCNT 표면에 덴드리머를 형성하는 공정은, 상기 SWCNT를 질산(H2NO3) 및 황산(H2SO4)의 혼합용액에서 2~4 시간 동안 소니케이트시켜 카르복시기(carboxyl) 그룹을 상기 SWCNT 표면에 형성하는 공정; 상기 SWCNT를 에틸렌디아민(ethylenediamine) 및 HATU(N-[(dimethylamino)-1H-1,2,3-triazolo(4,5,6) pyridine-1-ylmethylmethanaminium hexafluorophosphate N-oxide])의 혼합용액 내에서 3~5 시간 동안 소니케이트(sonicate)시켜 그 산화된 SWCNT의 말단에 아민(amine) 그룹을 형성하는 공정; 및 상기 SWCNT를 1차적으로 메틸아크릴산염(methyl acrylate)에 침지하고, 2차적으로 에틸렌디아민(ethylenediamine) 용액에 침지하여 상기 덴드리머를 합성하는 공정; 을 포함함을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 질산 및 황산의 혼합용액의 온도는 35~45℃임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
6 6
제4항에 있어서, 상기 SWCNT(mg):질산용액(㎖):황산용액(㎖)의 비율은 2:1:3인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
7 7
제4항에 있어서, 상기 SWCNT(mg):에틸렌디아민(mg):HATU(mg)의 비율은 20:10:1인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 소수센서의 제조방법
8 8
제4항에 있어서, 상기 덴드리머를 합성하는 공정은, 마이클 추가반응을 통해 말단에 에스터 그룹이 형성된 초기 덴드리머를 합성하는 공정; 및 상기 초기 덴드리머 말단에 형성된 에스터 그룹에 아민 그룹을 형성함으로써 최종 덴드리머를 형성하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
9 9
제4항에 있어서, 상기 아민그룹 형성공정 및 덴드리머 합성공정은 순차적으로 2~5회 추가로 반복하여 실시함을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
10 10
제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 스퍼터링, 화학적층(CVD), 전자빔증착 또는 전기도금법 중 선택된 하나의 방법을 이용하여 기능화시키는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
11 11
제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 Pd로 이루어지고 수용액이나 pH2의 산 용액에서 상기 덴드리머가 형성된 SWCNT 위에 0
12 12
제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 그 입경이 2~5㎚임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
13 13
하나 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 마련하는 공정; 상기 SWCNT 표면에 덴드리머를 형성하는 공정; 상기 형성된 덴드리머에 수소와의 반응 촉매제로서 금속 나노입자를 기능화시키는 공정; 및 상기 덴드리머를 열처리를 통해 열로서 분해시키는 공정; 을 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 열처리 공정은 200℃에서 10~13 시간 동안 유지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 열처리공정 이후에, 25℃까지 감온시키는 공정을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
16 16
제13항에 있어서, 상기 덴드리머는 폴리아미도아민[poly(amidoamine)(PAMAM)] 덴드리머임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
17 17
제13항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 바나듐(V) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
18 18
제13항에 있어서, 상기 SWCNT 표면에 덴드리머를 형성하는 공정은, 상기 SWCNT를 질산(H2NO3) 및 황산(H2SO4)의 혼합용액에서 2~4 시간 동안 소니케이트시켜 카르복시기(carboxyl) 그룹을 상기 SWCNT 표면에 형성하는 공정; 상기 SWCNT를 에틸렌디아민(ethylenediamine) 및 HATU(N-[(dimethylamino)-1H-1,2,3-triazolo(4,5,6) pyridine-1-ylmethylmethanaminium hexafluorophosphate N-oxide])의 혼합용액 내에서 3~5 시간 동안 소니케이트(sonicate)시켜 그 산화된 SWCNT의 말단에 아민(amine) 그룹을 형성하는 공정; 및 상기 SWCNT를 1차적으로 메틸아크릴산염(methyl acrylate)에 침지하고, 2차적으로 에틸렌디아민(ethylenediamine) 용액에 침지하여 상기 덴드리머를 합성하는 공정; 을 포함함을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 SWCNT(mg):질산용액(㎖):황산용액(㎖)은 2:1:3인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
20 20
제18항에 있어서, 상기 질산 및 황산의 혼합용액의 온도는 35~45℃임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
21 21
제18항에 있어서, 상기 SWCNT(mg):에틸렌디아민(mg):HATU(mg)의 비율은 20:10:1인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 소수센서의 제조방법
22 22
제18항에 있어서, 상기 덴드리머를 합성하는 공정은, 마이클 추가반응을 통해 말단에 에스터 그룹이 형성된 초기 덴드리머를 합성하는 공정; 및 상기 초기 덴드리머 말단에 형성된 에스터 그룹에 아민 그룹을 형성함으로써 최종 덴드리머를 형성하는 공정; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
23 23
제18항에 있어서, 상기 아민그룹 형성공정 및 덴드리머 합성공정은 순차적으로 2~5회 추가로 반복하여 실시함을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
24 24
제13항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 스퍼터링, 화학적층(CVD), 전자빔증착 또는 전기도금법 중 선택된 하나의 방법을 이용하여 기능화시키는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
25 25
제13항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 Pd로 이루어지고 수용액이나 pH2의 산 용액에서 상기 덴드리머가 형성된 SWCNT 위에 0
26 26
제13항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 그 입경이 2~5㎚임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서의 제조방법
27 27
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
28 28
제13항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
29 29
적어도 하나 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT); 상기 SWCNT 표면에 형성된 덴드리머; 및 상기 덴드리머에 수소와의 반응 촉매제로서 기능화된 금속 나노입자; 를 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
30 30
제29항에 있어서, 상기 SWCNT는 직경이 1
31 31
제29항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 그 입경이 2~5㎚임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
32 32
제29항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 바나듐(V) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
33 33
제29항에 있어서, 상기 덴드리머는 폴리아미도아민[poly(amidoamine)(PAMAM)] 덴드리머임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
34 34
제29항에 있어서, 상기 SWCNT에 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 SWCNT의 저항변화에 따른 전기신호를 분석하는 신호분석부; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
35 35
적어도 하나 이상의 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT); 상기 SWCNT 표면에 형성된 덴드리머가 열에 의해 분해된 후의 덴드리머 잔해층; 및 상기 SWCNT 표면 및 덴드리머의 잔해층에 수소와의 반응 촉매제로서 기능화되어 있는 금속 나노입자; 를 포함하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
36 36
제35항에 있어서, 상기 SWCNT는 직경이 1
37 37
제35항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 그 입경이 2~5㎚임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
38 38
제35항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 로듐(Rb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 바나듐(V) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
39 39
제35항에 있어서, 상기 덴드리머는 폴리아미도아민[poly(amidoamine)(PAMAM)] 덴드리머임을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
40 40
제35항에 있어서, 상기 SWCNT에 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 SWCNT의 저항변화에 따른 전기신호를 분석하는 신호분석부; 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단일벽 탄소나노튜브 수소센서
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 서울특별시 연세대학교 산학협력단 서울시 산학연 협력사업(2006년 기술기반구축사업) 나노 기술을 이용한 바이오 융합산업 혁신 클러스터