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나노입자 촉매와 메조 및 메크로 기공이 포함된 다공성 금속산화물 마이크로 벨트를 이용한 가스센서용 부재 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2019024144
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 나노입자 촉매와 메조 및 메크로 기공이 포함된 다공성 금속산화물 마이크로 벨트를 이용한 가스센서용 부재 및 그 제조방법이 개시된다. 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유로 이루어지고, 상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 감지가스의 통기성을 위한 메크로 기공과 상기 감지가스의 반응표면을 형성하기 위한 메조 기공을 포함하고, 상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유의 표면에는 나노입자 촉매가 균일하게 결착되어 있는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재를 제공한다.
Int. CL G01N 27/407 (2006.01.01) G01N 33/00 (2006.01.01) G01N 27/327 (2006.01.01)
CPC G01N 27/4075(2013.01) G01N 27/4075(2013.01) G01N 27/4075(2013.01)
출원번호/일자 1020160178894 (2016.12.26)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1859851-0000 (2018.05.14)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180518) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.12.26)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김일두 대한민국 대전광역시 유성구
2 김민혁 대한민국 대전광역시 유성구
3 장지수 대한민국 대전광역시 유성구
4 구원태 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 양성보 대한민국 서울특별시 강남구 선릉로***길 ** (논현동) 삼성빌딩 *층(피앤티특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.12.26 수리 (Accepted) 1-1-2016-1271976-93
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.10.16 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.12.08 수리 (Accepted) 9-1-2017-0041881-35
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.12.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0891645-18
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.02.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0175458-70
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.02.20 수리 (Accepted) 1-1-2018-0175457-24
7 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2018-0190197-55
8 등록결정서
Decision to grant		 2018.03.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0184459-73
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유로 이루어지고,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 감지가스의 통기성을 위한 메크로 기공과 상기 감지가스의 반응표면을 형성하기 위한 메조 기공을 포함하고,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유의 표면에는 나노입자 촉매가 균일하게 결착되어 있고,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 나노입자 촉매를 포함하고 있는 아포페리틴 템플레이트, 고분자 희생층 템플레이트, 유기물 첨가제를 금속산화물 전구체/고분자와 함께 합성한 전기방사 용액을 전기방사 후 열처리 과정을 거침에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
2 2
제1항에 있어서,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 고분자 복합 벨트섬유로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
3 3
제1항에 있어서,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 300 nm -5 ㎛의 직경 범위와 10 nm -2 ㎛의 두께 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
4 4
제1항에 있어서,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는, n-type 금속산화물인 TiO2, ZnO, WO3, SnO2, IrO2, In2O3, V2O3, MoO3 및 p-type 금속산화물인 Ag2O, PdO, RuO2, Rh2O3, NiO, Co3O4, CuO, Fe2O3, Fe3O4, V2O5, Cr2O3 중 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
5 5
제1항에 있어서,상기 유기물 첨가제는 사포닌(saponin) 유기물을 이용하거나, 또는 Glucose (C6H12O6), Cellulose (C6H10O5), Sucrose (C12H22O11) 중 하나 이상의 친수성 기능기를 가지는 유기물을 이용하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
6 6
제1항에 있어서,상기 메크로 기공과 상기 메조 기공의 직경은 각각 50 nm - 3 ㎛, 2 nm - 50 nm의 크기 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
7 7
제1항에 있어서,상기 나노입자 촉매의 중량비율은 상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유를 이루는 금속산화물 전구체 대비 0
8 8
제1항에 있어서,상기 나노입자 촉매는, 금속 및 다종의 얼로이 (alloy)촉매입자 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 금속은 Pt, Au, Ag, Fe, Ni, Ti, Sn, Si, Al, Cu, Mg, Sc, V, Cr, Mn, Co, Zn, Sr, W, Ru, Rh, Ir, Ta, Sb, In, Pb 및 Pd 중에서 선택된 하나 내지는 둘 이상으로 구성되고, 상기 다종의 얼로이 (alloy) 촉매입자는 PtAu, PtPd, RhPd, PdRu, PtCu, PtAg, PtCo 및 PtFe 중에서 선택된 하나 내지는 둘 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
9 9
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 환경 유해가스 및 생체지표(biomarker) 가스 중 적어도 하나의 가스 검출이 가능한 가스센서 소재로 이용되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서용 부재
10 10
다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유를 포함하는 가스센서의 제조 방법에 있어서,(a) 아포페리틴(apoferritin)의 내부를 이루고 있는 단백질 중공구조 안에 있는 금속 나노입자 촉매가 균일하게 분산된 분산용액을 합성하는 단계;(b) 상기 금속 나노입자 촉매가 균일하게 분산된 분산용액을 고분자 희생층 템플레이트 및 유기물 첨가제와 혼합하여 금속산화물 전구체/고분자 희생층 테플레이트/아포페리틴 금속 나노입자가 고분자와 섞여 있는 혼합 전기방사 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 혼합 전기방사 용액에 대한 전기방사를 통해 상기 금속 나노입자 촉매와 희생층 고분자가 균일하게 분포된 금속산화물 전구체/고분자 복합 벨트섬유를 형성하는 단계; 및(d) 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 벨트섬유의 고온 열처리를 통해 상기 고분자 희생층 템플레이트와 상기 유기물 첨가제의 열분해에 따라 기공이 형성되고 상기 금속 나노입자 촉매가 균일하게 결착되는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 고분자 희생층 템플레이트는 폴리비닐알콜(PVA), 폴리스티렌(PS) 및 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리아크릴에시드(PAA), 폴리다이아닐다이메틸암모늄 클로라이드(PDADMAC), 폴리스티렌설포네이트(PSS) 중 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
12 12
제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 고분자 희생층 템플레이트의 중량비율은 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 벨트섬유를 구성하는 고분자 함량 대비 0
13 13
제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 고분자 희생층 템플레이트는 구형, 오각형, 사각형, 삼각형, 또는 불규칙한 형태를 가지며, 2 nm - 5 ㎛ 의 크기 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
14 14
제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 유기물 첨가제는 사포닌(saponin) 유기물을 이용하거나, 또는 Glucose (C6H12O6), Cellulose (C6H10O5), Sucrose (C12H22O11) 중 하나 이상의 친수성 기능기를 가지는 유기물을 이용하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
15 15
제10항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 상기 유기물 첨가제의 중량비율을 상기 전기방사 용액을 구성하는 고분자 함량 대비 0
16 16
제10항에 있어서,상기 (c) 단계에서, 전기방사시 상기 전기방사 용액이 상기 유기물 첨가제에 의해 용매의 휘발되는 정도를 표면 위치에 따라 다르게 하여 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 벨트섬유를 형성하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
17 17
제10항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 벨트섬유가 열처리 과정을 거치면서 고분자는 분해되고 전구체는 산화되어 1차원 구조의 금속산화물 벨트섬유로 형성되고, 상기 열처리 과정 중에 상기 고분자 희생층 템플레이트와 상기 유기물 첨가제의 열분해에 의해 기공이 형성되면서, 상기 금속 나노입자 촉매가 금속산화물 벨트섬유의 표면과 내부에 결착되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
18 18
제10항에 있어서,상기 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유는 환경 유해가스 및 생체지표(biomarker) 가스 중 적어도 하나의 가스 검출이 가능한 가스센서 소재로 이용되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 마이크로 벨트섬유 기반 가스센서 제조 방법
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순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국과학기술원 산업기술혁신사업 (RCMS)주변 환경 유해인자 기체 감지 및 필터링 복합기능 스마트센서 개발(2017)
2 미래창조과학부 한국과학기술원 원천기술개발사업 스마트 IoT 기반의 초고감도, 초저전력 구취 자가 진단용 가스센서 개발