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리셉터가 기능화된 탄소나노튜브 섬유를 이용한 용질 센서용 부재, 용질 센서 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2022009530
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 탄소나노튜브 섬유 표면에 리셉터를 기능화하여 탄소나노튜브 섬유-리셉터 복합물질을 활용하여 용질 감지 센서를 제공한다. 탄소나노튜브 섬유 표면에 비공유결합 방식으로 결착되어 있는 리셉터는 용질과 화학적으로 반응을 하고 용질의 성분과 농도에 따라 특정한 감도의 전기적 신호로 변환이 이루어져 용액에 포함된 용질 성분을 실시간으로 감지할 수 있다.
Int. CL G01N 27/30 (2006.01.01) D01F 9/12 (2006.01.01) G01N 27/12 (2006.01.01) G01M 3/04 (2006.01.01)
CPC G01N 27/308(2013.01) D01F 9/12(2013.01) G01N 27/127(2013.01) G01M 3/045(2013.01)
출원번호/일자 1020210000869 (2021.01.05)
출원인 한양대학교 산학협력단, 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0098951 (2022.07.12) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.01.05)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구
2 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최선진 서울특별시 성동구
2 최승호 서울특별시 성동구
3 이준석 서울특별시 성동구
4 정현수 전라북도 완주군

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
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2021.01.05 수리 (Accepted) 1-1-2021-0009696-18
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.06.17 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
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번호 청구항
1 1
리셉터가 기능화된 탄소나노튜브 부재; 및전극이 패터닝되고, 상기 전극에 대해 상기 탄소나노튜브 부재가 전기적으로 결착되는 기판을 포함하는 용질 감지 물질
2 2
제1항에 있어서,상기 탄소나노튜브 부재는,고분자;상기 고분자에 공유결합 방식으로 기능화된 리셉터; 및상기 리셉터가 기능화된 상기 고분자가 비공유결합 방식으로 표면에 결합된 탄소나노튜브 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
3 3
제2항에 있어서,상기 고분자는 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리스티렌(PS), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리아닐린(PANI) 및 폴리4-비닐피리딘(P4VP) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
4 4
제2항에 있어서,상기 고분자의 분자량(Mw)은 1,000 내지 1,000,000 g/mol의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
5 5
제1항에 있어서,상기 기판의 상단에 기계적으로 결착되는 탄성중합체에 의해 형성되어 용질을 포함하는 용액이 주입되는 용액 주입구를 더 포함하는 용질 감지 물질
6 6
제5항에 있어서,상기 용액 주입구는 1 mm 내지 1 cm의 범위에 포함되는 직경의 원통형 구조 또는 밑면의 한 변이 1 mm 내지 1 cm의 범위에 포함되는 크기를 갖는 직육면체 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
7 7
제5항에 있어서,상기 탄소나노튜브 부재는 상기 기판의 상단에 물리적으로 결착되고, 상기 탄성중합체는 상기 탄소나노튜브 부재의 상단에 결착되어 샌드위치 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
8 8
제5항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 부재가 상기 탄성중합체에 의해 형성되는 상기 용액 주입구를 통하여 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
9 9
제5항에 있어서,상기 용질은 AsO33-, AsO43-, NO3-, F-, CN-, HCO3-, Cl-, CH3COO-, F-, I-, H2PO4-, HPO42-, As3+, Al3+, Fe3+, Cu2+, Ni2+, Co2+, Mn2+, Hg2+, Zn2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, 타닌산, 도파민, 모르피린, 콜레스테롤 및 글루코스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
10 10
제1항에 있어서,상기 기판은 유리, Polyethylene Terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), Polycarbonates (PC), Polyethersulfone (PES), polyimide (PI), Cyclic olefin copolymer (COC), poly-di-methyl-siloxane (PDMS), 실리콘 및 실리콘 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
11 11
제1항에 있어서,상기 리셉터는 이중 수소 결합 도너(donor) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
12 12
제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 부재는 직경이 1 μm 내지 10 mm의 범위에 포함되는 탄소나노튜브 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
13 13
제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 부재는 전도성 필름, 전도성 테이프, 전도성 페이스트 및 전도성 코팅 용액 중 적어도 하나를 이용하여 상기 기판에 전기적으로 결착되는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
14 14
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 용질 감지 물질을 이용하여 용액 속의 용질과의 화학적인 상호작용을 저항변화식 전기 신호로 변환하여 용질의 성분과 농도를 정량적으로 감지하는 용질 센서 소재
15 15
(a) 단일벽 탄소나노튜브 파우더를 활용하여 탄소나노튜브 섬유를 제작하는 단계; (b) 리셉터가 결착되어 있는 고분자를 용매에 녹여 균일한 혼합 용액을 제작하는 단계; (c) 상기 혼합 용액을 상기 탄소나노튜브 섬유에 코팅하여 리셉터가 기능화된 탄소나노튜브 섬유를 제작하는 단계;(d) 상기 리셉터가 기능화된 탄소나노튜브 섬유를 전극이 패터닝된 기판에 전기적으로 결착하는 단계; 및(e) 상기 기판에 결착된 탄소나노튜브 섬유 상단에 용액 주입구를 형성하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브 섬유-리셉터 복합 용질 감지 물질의 제조 방법
16 16
제15항에 있어서,상기 (a) 단계에서, 상기 단일벽 탄소나노튜브 파우더를 염산(HCl), 브로민화 수소(HBr), 아이오딘화 수소(HI), 과염소산(HClO4), 염소산(HClO3), 황산(H2SO4) 및 질산(HNO3) 중 적어도 하나의 용액을 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유-리셉터 복합 용질 감지 물질의 제조 방법
17 17
제15항에 있어서,상기 (a) 단계에서,0
18 18
제15항에 있어서,상기 (b) 단계에서, 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 프로판올(propanol), 부탄올(butanol), 이소프로필알콜(IPA), 디메틸포름아마이드(dimethylformamide; DMF), 아세톤(acetone), 아세토니트릴(acetonitrile), 데트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 톨루엔(toluene), 물(water) 및 이들의 혼합물 중 적어도 하나의 용매를 활용하여 리셉터 분자가 결착되어 있는 고분자를 용해시켜 상기 혼합 용액을 제작하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 섬유-리셉터 복합 용질 감지 물질의 제조 방법
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1 과학기술정보통신부 한국과학기술연구원 개인기초연구(과기정통부)(R&D) 탄소나노튜브 액정상 기반 高 전도성 高 유연성 섬유형 웨어러블 슈퍼캐패시터 개발