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아포페리틴의 내부 중공 구조 속에 포함된 단백질에 의해 둘러 쌓인 하나의 나노입자 촉매가 복수개로 균일하게 분산된 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유를 열처리함으로써 단백질 껍질 및 고분자가 제거되어 얻어진 나노입자 촉매;상기 열처리의 과정 중 승온속도를 분당 10℃ 내지 분당 50 ℃ 범위 사이에서 조절함으로써, 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유가 오스트왈드 라이프닝(Ostwald Ripening) 현상을 통해 결정화됨에 따라 얻어지는 나노튜브 구조를 포함하고,상기 결정화의 과정에서 상기 나노입자 촉매가 상기 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유의 표면 쪽으로 확산하여 상기 나노튜브 구조의 안쪽 표면, 바깥쪽 표면 및 내부에 균일하게 결착되는 것을 특징으로 하는, 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서,상기 나노입자 촉매가 복수개로 균일하게 분산된 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유에서 고분자와 상기 나노입자 촉매를 포함하는 아포페리틴 사이의 중량비율은 1:0
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제1항에 있어서,상기 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재가 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브는 SnO2, WO3, Co3O4, ZnO, Fe2O3, NiO, In2O3, Mn2O3, V2O3, MoO3, Fe3O4, V2O5, Zn2SnO4, LaCoO3, CeO2, Eu2O3, Gd2O3, HoO3, Er2O3, Yb2O3, Lu2O3, LiV3O8, SrTiO3, ZrO2, CuO, InTaO4, Nd2O3, Sm2O3 중에서 선택된 적어도 하나 내지는 둘 이상의 복합체를 이루는 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서, 상기 아포페리틴의 내부 중공 구조 속에 포함된 단백질에 의해 둘러 쌓인 나노입자 촉매의 중량비율은 상기 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재가 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 대비 0
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제1항에 있어서,상기 아포페리틴은, 중공 구조 형태의 단백질로 이루어진 물질로, 하나 또는 둘 이상의 금속이온을 치환 가능하고, 환원 과정을 거쳐 0
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제1항에 있어서,상기 아포페리틴의 중공 구조 내부에 포함된 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, Ge 중에서 선택된 하나 내지는 둘 이상의 나노입자 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는, 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서,상기 아포페리틴의 중공 구조 내부에 포함된 나노입자 촉매는, 상기 아포페리틴의 겉면이 전하를 띄는 단백질 껍질로 이루어져, 상기 나노입자 촉매들간의 응집 없이 금속산화물 전구체/고분자 복합 나노섬유 내부와 표면에 균일하게 분산되는 것을 특징으로 하는, 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항에 있어서, 상기 나노튜브 구조는 외경의 크기가 50 nm 내지 2 μm 의 길이 범위를 갖고, 내경의 크기가 40 nm 내지 1
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제1항에 있어서,상기 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재가 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브를 구성하는 결정립 입자의 크기가 0
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제1항에 있어서,분산 및 분쇄과정을 통하여 길이방향으로 더 짧아진 튜브 형상 및 나노튜브가 파쇄되어 형성된 나노입자 촉매를 포함하는 2차원의 금속산화물 파쇄면을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재
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제1항 또는 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항의 나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브 복합 센서소재를 1종 내지는 2종 이상의 어레이 가스센서용 감지소재로 포함하는 가스센서
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나노입자 촉매를 포함하는 다결정 금속산화물 나노튜브를 이용한 가스센서용 촉매-금속산화물 나노튜브 복합 감지소재 제조방법에 있어서, (a) 아포페리틴의 중공 구조 내부에 나노입자 촉매를 합성하는 단계;(b) 나노입자 촉매를 중공 구조의 내부에 포함하고 있는 아포페리틴, 금속산화물 전구체, 고분자가 용매에 혼합되어 분산된 전기방사 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 전기방사 용액을 전기방사법을 이용하여 금속산화물 전구체/고분자 나노섬유의 표면 및 내부에 아포페리틴에 내장된 나노입자 촉매가 균일하게 분포된 복합 나노섬유를 형성하는 단계; 및(d) 상기 복합 나노섬유에 대한 열처리 과정을 통해 상기 나노입자 촉매를 둘러싸고 있는 단백질 껍질 및 고분자를 제거하고, 상기 열처리 과정 중 승온속도를 분당 10℃ 내지 분당 50 ℃ 범위 사이에서 조절함으로써, 오스트왈드 라이프닝(Ostwald Ripening) 현상을 통해 상기 복합 나노섬유가 결정화됨에 따라 상기 나노입자 촉매가 상기 복합 나노섬유의 표면 쪽으로 확산하여, 상기 나노입자 촉매가 껍질(shell) 안쪽면과 겉면 그리고 껍질 내부에 균일하게 결착된 다결정 금속산화물 나노튜브를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스센서용 촉매-금속산화물 나노튜브 복합 감지소재 제조방법
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제13항에 있어서(e) 상기 다결정 금속산화물 나노튜브를 분산시키거나 분쇄하여, 반도체식 가스센서 측정용 센서 전극위에 드랍 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 프린팅, 디스펜싱 중 적어도 하나의 코팅공정을 이용하여 코팅하는 단계를 더 포함하고,환경유해가스 및 질병진단을 위한 생체지표 가스를 검출하는 것을 특징으로 하는, 가스센서용 촉매-금속산화물 나노튜브 복합 감지소재 제조방법
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제13항에 있어서상기 (a) 단계는,상기 아포페리틴 내부에 금속염을 치환시켜 상기 나노입자 촉매를 상기 아포페리틴 내부에 내장시키고,상기 아포페리틴을 포함하는 용액은, pH 8
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제13항에 있어서,상기 (d) 단계는,상기 열처리 과정을 통해 상기 금속산화물 전구체를 산화시키는 것을 특징으로 하는, 가스센서용 촉매-금속산화물 나노튜브 복합 감지소재 제조방법
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제13항에 있어서, 상기 (a) 단계는,상기 아포페리틴의 내부에 특정 금속이온을 치환하는 경우, 상기 특정 금속이온이 상기 아포페리틴의 내부에 확산되도록 1시간 이상 24시간 이하의 시간범위 동안 대기하는 것을 특징으로 하는, 가스센서용 촉매-금속산화물 나노튜브 복합 감지소재 제조방법
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