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금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유에 대한 급속광열처리 과정을 통해 표면상에 엑솔루션(exsolution) 금속나노입자 촉매들이 기능화된 금속산화물 나노섬유를 포함하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들은 상기 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유에 도핑되어 있던 금속 중 적어도 일부가 상기 급속광열처리를 통해 금속산화물 나노섬유의 표면위로 용출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서,상기 도핑된 금속의 형성을 위해 사용되는 금속이온의 중량 비율을 상기 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유 대비 0
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제1항에 있어서,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들은 Pt, Au, Ag, Fe, Ni, Ti, Sn, Si, Al, Cu, Mg, Sc, V, Cr, Mn, Co, Zn, Sr, W, Rh, Ir, Ta, Sb, In, Pb, Ru 및 Pd 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서,상기 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유는 물, 에탄올, 디메틸포름아마이드(DMF: dimethylformamide), 이소프로필 알콜(Isopropyl Alcohol), 아세톤, 메탄올 및 에테르 중 적어도 하나의 용매에, 금속산화물 전구체, 금속 전구체 및 고분자를 용해시킨 전기방사 용액의 전기방사 및 산화열처리를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서, 상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들이 기능화된 금속산화물 나노섬유의 직경은 50 nm 내지 2 μm의 범위에 포함되고, 길이가 1 내지 100 μm의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서, 상기 금속산화물 나노섬유는 다결정성의 나노섬유로, 미세한 나노입자로 구성된 1 차원 금속산화물 반도체 나노섬유 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들이 기능화된 금속산화물 나노섬유는 SnO2, ZnO, WO3, TiO2, In2O3, Zn2SnO4, MnO2, Fe2O3, Fe3O4, NiO, CuO, Co3O4, PdO, LaCoO3, NiCo2O4 및 Ag2O 중에서 선택된 적어도 하나의 금속이온이 산화된 금속산화물 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들의 크기는 1 내지 20 nm의 범위에 포함되고,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들이 금속산화물 나노섬유를 구성하는 나노입자들과 결착하여 특정 가스와의 반응시 촉매 특성을 부여하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재
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제1항에 있어서, 상기 급속광열처리 과정은 100 내지 1000 nm의 범위에 포함되는 파장을 갖는 백색광원을 이용한 제논램프(Xenon lamp) 조사를 이용하며, 광펄스(Light Pulse)를 1 내지 100 회 사이에서, 켜짐 시간(On Time)을 1 내지 100 미리초 사이에서, 꺼짐 시간(Off Time)을 1 내지 100 미리초 사이에서 또는 전압(Voltage)을 0
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금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유에 대한 급속광열처리 과정을 통해 표면상에 엑솔루션(exsolution) 금속나노입자 촉매들이 기능화된 금속산화물 나노섬유; 및전기저항 변화 특성의 평가를 위해, 상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매들이 기능화된 금속산화물 나노섬유가 코팅된 센서 전극을 포함하는 가스센서
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다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법에 있어서,(a) 금속산화물 전구체, 금속 전구체 및 고분자를 용매에 용해시킨 전기방사 용액을 제조하는 단계;(b) 상기 전기방사 용액을 전기방사하여 고분자 나노섬유를 형성하고, 산화열처리를 통한 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유를 제조하는 단계; 및(c) 상기 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유에 대한 급속광열처리를 통해, 표면상에 엑솔루션 금속나노입자 촉매가 기능화된 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재를 제조하는 단계를 포함하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 산화열처리를 통해 상기 고분자가 열분해되어 제거되면서, 상기 금속산화물 전구체 및 상기 금속 전구체가 산화하여 상기 금속이 도핑된 금속산화물 나노섬유가 형성되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 산화열처리를 위한 온도는 고분자 산화물을 완전히 열분해 시키기 위해 400 내지 700 ℃의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 급속광열처리는 광펄스(Light Pulse)를 1 내지 100 회 사이에서, 켜짐 시간(On Time)을 1 내지 100 미리초 사이에서, 꺼짐 시간(Off Time)을 1 내지 100 미리초 사이에서 또는 전압(Voltage)을 0
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제12항에 있어서,상기 급속광열처리는 100 내지 1000 nm 사이의 파장을 갖는 백색광원을 이용한 제논램프(Xenon lamp) 조사를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매의 크기는 1 내지 20 nm의 범위에 포함되고,상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매가 금속산화물 나노섬유를 구성하는 나노입자들과 결착하여 특정 가스와의 반응시 촉매 특성을 부여하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,상기 금속 전구체의 양을 조절하여 상기 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 표면위에 형성되는 상기 금속 엑솔루션 금속나노입자 촉매의 수가 조절되는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제12항에 있어서,(d) 상기 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재를 전기저항 변화 특성의 평가를 위한 센서 전극 위에 코팅하여 가스센서를 제조하는 단계를 더 포함하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 가스센서는 상기 엑솔루션 금속나노입자 촉매가 기능화된 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재를 통한 상기 센서 전극의 저항 변화를 이용하여 NOx, SOx CH3COCH3, H2S 및 C7H8 중 적어도 하나의 가스를 검출하는 것을 특징으로 하는 다공성 금속산화물 나노섬유 감지소재의 제조방법
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