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구형 고분자 희생층 템플릿 및 단백질에 의해 둘러 쌓인 금속 나노입자 촉매가 복수 개로 내부와 겉면에 분산된 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유의 열처리 과정 중에, 상기 금속 나노입자 촉매가 균일하게 분포됨과 동시에 거대기공과 미세기공을 금속산화물 나노튜브 표면에 형성되고,상기 거대기공의 직경은 50 nm 내지 300 nm의 범위에 포함되고,상기 미세기공의 직경은 0
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제1항에 있어서,상기 금속 나노입자 촉매가 나노튜브를 구성하는 껍질의 내부 및 안쪽 면과 바깥쪽 면에 균일하게 결착되는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서, 상기 열처리 과정 중에 상기 구형 고분자 희생층 템플릿의 분해과정과 상기 금속산화물의 결정화 및 확산과정 사이에 시간차이가 존재하여, 상기 구형 고분자 희생층 템플릿의 분해과정에 의해 나노튜브 표면에 생성된 거대기공들이 상기 금속산화물의 결정화 및 확산과정을 통해 부분적으로 채워지는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서, 상기 구형 고분자 희생층 템플릿과 아포페리틴의 내부 중공 구조 속에 포함된 상기 단백질에 의해 둘러 쌓인 상기 금속 나노입자 촉매 사이의 중량비율 (wt%)은, 1:0
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제1항에 있어서,다공성 금속산화물 나노튜브는 ZnO, SnO2, WO3, Fe2O3, Fe3O4, NiO, TiO2, CuO, In2O3, Zn2SnO4, Co3O4, PdO, LaCoO3, NiCo2O4, Ca2Mn3O8, V2O5, Cr2O3, Nd2O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3, Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3, Ag2V4O11, Ag2O, Li0
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제1항에 있어서,상기 구형 고분자 희생층 템플릿의 중량비율은 나노섬유를 구성하는 고분자 매트릭스 대비 0
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제1항에 있어서,상기 단백질에 의해 둘러 쌓인 금속 나노입자 촉매의 중량비율은 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유를 이루는 금속산화물 전구체 대비 0
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제1항에 있어서,상기 단백질은, 외경 12 nm와 내경 8 nm로 이루어진 중공구조의 아포페리틴을 포함하고, 상기 구형 고분자 희생층 템플릿을 포함하는 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유에서 상기 구형 고분자 희생층 템플릿들 사이에 밀집되고,상기 열처리 과정을 통해 밀집된 구역에 중공구조를 구성하는 상기 단백질의 껍질이 열분해 되어 제거됨에 따라 미세기공들을 형성함으로써 상기 구형 고분자 희생층 템플릿에 의해 형성된 상기 거대기공과 상기 미세기공의 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서,상기 구형 고분자 희생층 템플릿은, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리스티렌(PS), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴에시드(PAA), 폴리다이아닐다이메틸암모늄 클로라이드(PDADMAC) 및 폴리스티렌설포네이트(PSS) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서,상기 금속 나노입자 촉매 및 상기 구형 고분자 희생층 템플릿은, 겉면이 전하를 띄고 있어, 상기 금속 나노입자 촉매들간의 응집과 상기 구형 고분자 희생층 템플릿간의 응집 없이 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유의 내부와 표면에 균일하게 분산되는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서,상기 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재가 포함하는 나노튜브는, 외경이 50 nm 내지 2 μm 의 크기 범위에 포함되고, 내경이 40 nm 내지 1
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제1항에 있어서, 상기 금속 나노입자 촉매는, Pt, Pd, Rh, Ru, Ni, Co, Cr, Ir, Au, Ag, Zn, W, Sn, Sr, In, Pb, Fe, Cu, V, Ta, Sb, Sc, Ti, Mn, Ga 및 Ge 중에서 선택된 1종 또는 2 종 이상의 나노입자 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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(a) 아포페리틴의 내부 중공 구조 속에 포함된 단백질에 의해 둘러 쌓인 금속 나노입자 촉매가 균일하게 분산된 제1 분산용액을 합성하는 단계;(b) 상기 제1 분산용액을 구형 고분자 희생층 템플릿의 제2 분산용액과 혼합하고, 혼합된 분산용액을 금속산화물 전구체와 고분자가 녹아 있는 용매와 함께 혼합하여, 전기방사 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 전기방사 용액을 전기방사법을 이용하여 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유의 내부 및 표면에 상기 구형 고분자 희생층 템플릿과 상기 아포페리틴의 내부 중공 구조 속에 포함된 단백질에 의해 둘러 쌓인 금속 나노입자 촉매가 복수 개로 분포된 복합 나노섬유를 형성하는 단계; 및(d) 상기 복합 나노섬유의 열처리 과정 중에 나노섬유를 구성하는 고분자 매트릭스와 상기 구형 고분자 희생층 템플릿 및 상기 금속 나노입자 촉매를 둘러싸고 있는 단백질을 포함하는 유기물들이 동시에 제거되어 원형 내지는 타원형 모양의 이중 표면 기공 분포를 갖고, 상기 금속 나노입자 촉매가 나노튜브를 구성하는 껍질의 내부 및 안쪽 면과 바깥쪽 면에 균일하게 결착된 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 촉매가 결착된 금속산화물 나노튜브 복합 감지소재의 제조방법
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제14항에 있어서, (e) 상기 1차원 다공성 금속산화물 나노튜브를 분산시키거나 분쇄하여 드랍 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 프린팅, 디스펜싱 중 적어도 하나의 코팅공정을 이용하여 반도체식 가스센서 측정용 센서 전극 위에 코팅함으로써 저항변화식 반도체 가스센서를 제작하는 단계를 더 포함하고,상기 저항변화식 반도체 가스센서를 통해 환경유해가스 및 질병진단을 위한 생체지표 가스의 검출이 가능한 것을 특징으로 하는 이중 평균 표면 기공 분포를 갖는 촉매가 결착된 금속산화물 나노튜브 복합 감지소재의 제조방법
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제14항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 아포페리틴 내부에 금속염을 치환시키고 치환된 금속염을 환원제를 이용하여 환원시킴으로써 상기 금속 나노입자 촉매가 아포페리틴 내부에 생성되는 과정으로서,상기 아포페리틴을 포함하는 용액은, pH 2 내지 3의 범위 내지 pH 7
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