๋๊ตญ์์
์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๊ถ์์ฒ , ์กฐ์ ์ ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ, ์ฉ์ก ๊ณต์ ๊ธฐ๋ฐ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ด๊ณ ๊ฐ๋ NOโ ๊ฐ์ค ์ผ์ ๊ฐ๋ฐ
- PhNa-1T ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ ์ฒด ์ ํด์ง(SILs)๊ณผ 2์ฐจ์ ๋งฅ์ (Ti3C2Tx) ์ตํฉ… ์์ฌ ์ต์ ํ
- SILs ๋ํ๊ณผ ๋งฅ์ ์ ํจ์จ๋ก ๋ฎ์ ๋ฐ์ด์ด์ค ๋ฐ ์์จ์์ ๊ฐ์ค ์ผ์ฑ ๋ฅ๋ ฅ ํ๋ณด
- ๊ด๋ จ ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ ์ต์์ ๊ตญ์ ํ์ ์ง ‘Chemical Engineering Journal’ ์ต์ ํธ ๊ฒ์ฌ
โฒ (์ผ์ชฝ๋ถํฐ) ์กฐ์ ์ ๋๊ตญ๋ ๊ต์(๊ต์ ์ ์), ๊ถ์์ฒ ๋๊ตญ๋ ๊ต์(๊ต์ ์ ์), Guanjie Wang ์์ฌ๊ณผ์ (์ 1์ ์), ์ฌ์์ ์๋ฐ์ฌํตํฉ๊ณผ์ (์ 1์ ์)
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ๊ถ์์ฒ , ์กฐ์ ์
๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ(์ 1์ ์ Guanjie Wang ์์ฌ๊ณผ์ , ์ฌ์์ ์๋ฐ์ฌํตํฉ๊ณผ์ )์ด ํ๊ตญ์์ฐ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์ ํ์ฑ์ฐ ๋ฐ์ฌ ์ฐ๊ตฌํ๊ณผ์ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด, ์ด๊ณ ๊ฐ๋ NOโ(์ด์ฐํ์ง์) ์ ๊ธฐ ๊ฐ์ค ์ผ์ ํต์ฌ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค.
์ํ ์ NOโ(์ด์ฐํ์ง์) ๋ ธ์ถ์ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ์ ์ ๋ ฅ ๋ฐ ๊ณ ํจ์จ ๊ฐ์ค ์ผ์์ ์์๊ฐ ์ฆ๊ฐํ๊ณ ์์ง๋ง, ๊ธฐ์กด ๊ธ์ ์ฐํ๋ฌผ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ ํญํ NOโ ๊ฐ์ค ์ผ์๋ ๋ณต์กํ ์ ์กฐ ๊ณผ์ ๊ณผ ์์จ์์์ ๊ฒ์ถ ํ๊ณ ๋ฑ์ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ค. ์ ๊ธฐ๋ฌผ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ผ์๋ ๊ธฐ์กด ์ผ์ ๋๋น ์ ์ ๋ ฅ, ์ ๋น์ฉ ๋ฐ ๋์ ์ ์ฐ์ฑ ๋ฑ ์ฌ๋ฌ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์์ด ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๊ณ ์๋ค. ๋ค๋ง, ๋จ์ ์ผ๋ก ๊ฑฐ๋ก ๋๋ ๋ฌด๊ธฐ๋ฌผ ๋๋น ๋ฎ์ ๊ฐ์๋๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ ์ ๊ธฐ๋ฌผ์ ๋ฌผ์ฑ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ฐ๊ตฌ์ ํ์์ฑ์ด ๋๋๋๊ณ ์๋ค.
์ฐ๊ตฌํ์ ๊ฐ์ค ์ผ์์ ์ ๊ธฐ ํ์ฑ์ธต ์์ฌ๋ก ๊ณ ๋ถ์ ์ ํด์ง(Conjugated polyelectrolytes, CPEs) ์์ฌ์ธ PhNa-1T ๋ฐ ๊ณ ์ฒด ์ ํด์ง(Solid-state ionic liquids, ์ดํ SILs), ์ด์ฐจ์ ๋ฌผ์ง์ธ ๋งฅ์ ์ ๋ฐฐํฉํด ํ์ ์ ์ธ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ํญํ ๊ฐ์ค์ผ์๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ์ ํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ํด๋น ์ผ์๋ NOโ ๊ฐ์ค ๋ ธ์ถ ์ [NOโ]โป ์ด์จ์ด ํ์ฑ๋๊ณ , PhNa-1T ๋ฐฑ๋ณธ ๋ด์ ํด๋ผ๋ก (polaron) ์ํ๊ฐ ์ฆ๊ฐํด ์ ๊ธฐ ์ ํญ์ด ๋ณํํ์ผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ฒด ์ ํด์ง์ ์ํด ๊ณ ๋ถ์์ธต์ด ๋ํ๋์ด ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ ๊ธฐํํ ๋ฐ์์ ์ ๋ฐํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ก ์ฐ์ํ ์ผ์ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์๋ค.
์ด๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ์ ๊ธฐ์ผ์๋ ์์จ์์ ์๋์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ฉฐ, 50ppm์ NOโ ๋๋์์ 80%์ ๋์ ๊ฐ์๋(ΔR/Rโ)์ ๋ฎ์ ๊ฒ์ถ ํ๊ณ(~53ppb)๋ฅผ ๋ณด์๋ค. ๋ํ, ๋งฅ์ ์ ํฌํจํ ๋ณตํฉ์์ฌ ์ผ์๋ ๋ฐ์ด๋ ์ ํ ์ด๋ ํน์ฑ์ผ๋ก 1V ์ดํ์ ์ ์ ์ ๋ฐ ์์จ ์กฐ๊ฑด์์ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ์ผ๋ฉฐ, 10ppm NOโ ๋๋์์ 48%์ ๋์ ๊ฐ์๋์ ๋ฎ์ ๊ฒ์ถ ํ๊ณ(~53ppb)๋ฅผ ๋ณด์ฌ ๊ธฐ์กด ๊ธฐ์ ์ ํฌ๊ฒ ์ํํ๋ ์์น๋ฅผ ๋ณด์๋ค. ํ๋ ์๋ธ ๊ธฐํ์ ์ ์๋ ๊ฐ์ค์ผ์๋ 1,000ํ ๊ตฝํ ํ ์คํธ ํ์๋ 80% ๊ฐ์๋๋ฅผ ์ ์งํ๋ฉฐ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ๊ธฐ๊ธฐ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ค.
๊ถ์์ฒ ๊ต์๋ “์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํตํด ๊ธฐ์กด ์ ๊ธฐ๊ณ ๋ถ์๋ฅผ ํ์ฑ์ธต์ผ๋ก ๋์ฒดํด ์ฐจ์ธ๋ NOโ ๊ฐ์ค ๊ฒ์ถ๊ธฐ๋ฅผ ๊ตฌํํ ๊ฒ์ ์๋ฏธ๊ฐ ์๋ค”๋ฉฐ “๊ฐ๋ฐ๋ ๋ณตํฉ์์ฌ๋ฅผ ํ์ฉํ ์์คํ ์ต์ ํ ๋ฐ ๋ค์ํ ๊ฐ์ค ๊ฒ์ถ๋ก์ ํ์ฅ์ ๊ณํ ์ค์ด๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ํตํด ์ฐจ์ธ๋ ๋ฐ๋งํ ๋๋ ํ๋ ์๋ธ ๊ฐ์ค ์ผ์ ์์ฉํ์ ํ๊ฑธ์ ๋ ๋ค๊ฐ๊ฐ ์ ์์ ๊ฒ”์ด๋ผ๊ณ ๊ธฐ๋๊ฐ์ ๋ํ๋๋ค.
์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋ ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จํ๊ตญ์ฐ์ ํต์์์๋ถ, ๋ํ๋ฏผ๊ตญ ๊ณผํ๊ธฐ์ ์ ๋ณดํต์ ๋ถ, ๊ตญ๊ฐ๊ณผํ๊ธฐ์ ์ฐ๊ตฌ์์ํ ์ง์ ๋ฑ์ผ๋ก ์ํ๋์์ผ๋ฉฐ, <Synergetic effect of electrochemical doping and long-range charge transport in solution-processed organic/inorganic hybrid chemiresistors for ultrasensitive NO2 detection> ๋ผ๋ ์ ๋ชฉ์ผ๋ก ๊ด๋ จ ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ ์ต์์ ๊ตญ์ ํ์ ์ง ใChemical Engineering Journal (IF=13.4)ใ์ 2025๋ 2์ 12์ผ ์จ๋ผ์ธ ๊ฒ์ฌ๋๋ค.