대한전기학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIEE Conference)

대한전기학회 (The Korean Institute of Electrical Engineers)
권호 표지

다공성 Pt-Au 전극을 이용한 초소형 메탄올 센서

Miniaturized Methanol Sensor with Porous Pt-Au Electrode

  • 김정두 (마이크로/나노 소자 및 패키징 연구실, 전자공학과, 광운대학교) ;
  • 이이재 (마이크로/나노 소자 및 패키징 연구실, 전자공학과, 광운대학교) ;
  • 박재영 (마이크로/나노 소자 및 패키징 연구실, 전자공학과, 광운대학교)
  • Kim, Jung-Doo (Micro/Nano Devices & Packaging Lab, Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Lee, Yi-Jae (Micro/Nano Devices & Packaging Lab, Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Park, Jae-Yeong (Micro/Nano Devices & Packaging Lab, Department of Electronic Engineering, Kwangwoon University)
  • 발행 : 2009.07.14
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초록

본 논문에서는 Porous Au-Pt 전극을 기반으로 연료전극과 공기전극으로 구성된 초소형 메탄올 센서를 설계 및 제작하고 그 특성을 분석해 보았다. 제안된 Porous Au-Pt 전극은 Porous 구조의 금속을 만드는 방법 중 하나인 Templating기법을 적용하여 수백나노 크기의 Pore들을 가진 Porous Au 전극을 제작하였고 그 위에 수 나노 크기의 Pt particles을 전해 도금하여 제작되었다. 고분자 전해질막 층으로서 Nafion film은 전해 도금한 Porous Au-Pt 전극 사이에 삽입하고 hot Pressing 통하여 센서를 구성하였다. Porous Au-Pt 전극을 기반으로한 전기화학 메탄올 센서는 $0.25\;cm^2$ 의 작은 전극 면적에도 불구하고 넓은 온도 범위 ($20^{\circ}C-100^{\circ}C$) 에서 온도에 따른 뛰어난 선형성(Correlation coefficient = 0.986)을 보였으며, 특히, 일정온도 ($60^{\circ}C$)에서 메탄올 농도 0 M에서 2 M 까지의 전류응답 특성을 측정, 분석 결과 메탄올 농도에 따른 9.6 mA/$mM{\cdot}cm^2$ 의 민감도 및 10 초 이내의 응답시간 특성을 보였다.

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