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리셉터가 기능화된 탄소나노튜브 부재; 및전극이 패터닝되고, 상기 전극에 대해 상기 탄소나노튜브 부재가 전기적으로 결착되는 기판을 포함하는 용질 감지 물질
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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
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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
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제2항에 있어서,상기 고분자의 분자량(Mw)은 1,000 내지 1,000,000 g/mol의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
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제1항에 있어서,상기 기판의 상단에 기계적으로 결착되는 탄성중합체에 의해 형성되어 용질을 포함하는 용액이 주입되는 용액 주입구를 더 포함하는 용질 감지 물질
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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
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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
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제5항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 부재가 상기 탄성중합체에 의해 형성되는 상기 용액 주입구를 통하여 외부로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
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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
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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
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제1항에 있어서,상기 리셉터는 이중 수소 결합 도너(donor) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
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제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 부재는 직경이 1 μm 내지 10 mm의 범위에 포함되는 탄소나노튜브 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 용질 감지 물질
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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
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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
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(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
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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
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제15항에 있어서,상기 (a) 단계에서,0
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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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