Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

The fabrication and sensing characteristics of conducting polymer sensors for Measurement of VOCs (Volatile organic compounds) gas

휘발성 유기 화합물 가스 측정을 위한 전도성 고분자 센서의 제조(製造) 및 감응(感應) 특성(特性)

  • Paik, J.H. (Department of Metallurgical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Hwang, H.R. (Department of Metallurgical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Roh, J.G. (Department of Metallurgical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Huh, J.S. (Department of Metallurgical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Lee, D.D. (School of Electronic and Electrical Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Lim, J.O. (Medical Research Institute, Kyungpook National University) ;
  • Byun, H.G. (Department of Information and Communication Engineering, Samchok National University)
  • 백지흠 (경북대학교 공과대학 금속공학) ;
  • 황하룡 (경북대학교 공과대학 금속공학) ;
  • 노진규 (경북대학교 공과대학 금속공학) ;
  • 허증수 (경북대학교 공과대학 금속공학) ;
  • 이덕동 (경북대학교 공과대학 전기.전자공학부) ;
  • 임정옥 (경북대병원 의학연구소) ;
  • 변형기 (삼척대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2001.03.31
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Abstract

Conducting polymer sensors show high sensitivity when exposed to volatile organic compounds gases at room temperature. The 8 sensor array using by polypyrrole and polyaniline has been fabricated by chemical polymerization for measuring sensing characteristics of VOCs gases. Conducting polymer was polymerized by using distilled pyrrole, aniline as a monomer and ammonium persulfate (APS) as an oxidant and dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA) as a dopant. Dedoped film was synthesized by reverse voltage and redoped film was synthesized by using 1-octanesulfonic acid sodium salt as another dopant in electrochemical cell. The sensitivity and reversibility were influenced by doping, dedoping, redoping and thickness for the polypyrrole and polyaniline. We investigated the relation between the structure of conducting polymer and sensitivity of these sensors through the analysis of scanning electron microscope (SEM), scanning probe microscope (SPM) and $\alpha$-step.

전도성 고분자 센서 (Conducting polymer sensors)는 상온에서 휘발성 유기 화합물 가스 (Volitile organic compounds gases)에 대해 감도를 가지고 있다. 화학 중합으로 제조된 전도성고분자인 polypyrrole과 polyaniline로 이루어진 8개의 센서 어레이를 이용하여 VOCs 가스에 대한 감응 특성을 살펴보았다. 화학 중합으로 합성된 각 센서들은 증류된 pyrrole, aniline과 dopant로 dodecylbenzene sulfonic acid (DBSA)와 산화제로 ammonium persulfate (APS) 그리고 증류수를 이용하여 제조되었으며, 각 센서들의 특성 부여를 위해 redoping과 dedoping은 전기화합법을 이용하여 제조하였다. Dedoping 법은 전압을 반대로 걸어주어 처음 첨가된 dopant를 전해질 속으로 빼냈으며, redoping법은 1-octanesulfonic acid sodium salt를 화합중합으로 형성된 막에 다시 첨가 시켰다. 감도와 가역성은 doping, dedoping, redoping 그리고 두께에 따라 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 이들 전도성 고분자의 구조와 감도와의 관계를 scanning electron microscope (SEM), scanning probe microscope (SPM) 그리고 $\alpha$-step을 사용하여 조사하였다.

Keywords