TiO2 나노 튜브 어레이 제조 및 센서 응용 연구
The study on the fabrication of TiO2 nanotube arrays and its sensor applications
초록/요약 도움말
2003년 쯔무키 그룹에서 불소 이온을 바탕으로 하는 양극산화를 통한 이산화 티타늄 나노튜브 어레이를 제작한 것에 대한 발표 이후로 TiO2 나노튜브 어레이는 우수한 화학적, 전기적, 광학적 특성과 넓은 비표면적, 높은 개기공률 등을 이용하여 염료 감응형 태양전지의 광전극, 광촉매, 수 처리 장치, 치과용 임플란트 및 전자회로 물질 등에 사용되어 왔으며 지금도 꾸준한 연구가 진행 중이다. 이런 TiO2 나노튜브 어레이를 다양한 분야에 응용하기 위해서는 구조적 제어 및 변수의 조절에 따른 특성 변화에 대한 예측이 중요하다. 따라서 이런 나노튜브 어레이를 이해하기 위해 인가전압, 공정시간, 온도, 전해액의 조성, 전압의 승압 및 강압 속도, 티타늄 호일의 결정립 구조 등의 변화에 대해 양극산화 실험을 통해 미세구조 변화를 관찰하였다. 또한 산화물 반도체식 가스센서와 광간섭 바이오 센서에 응용하기 위해 나노 튜브 어레이의 이식 공정, 전해연마 등의 공정을 사용하였다. 산화물 반도체식 가스센서에서는 기존 주석산화물만 포함된 가스센서보다 높은 일산화탄소 감지효율을 보였으며, 광간섭 바이오센서의 약물용출 실험에서 약물 용출을 관찰하였다.
more초록/요약 도움말
Formation of TiO2 nanotube arrays via anodic oxidation process of titanium in fluorine-based organic solution were first reported in 2003 by Schmuki and his coworkers. TiO2 nanotube arrays have a large specific surface area, open window and chemical-mechanical properties and it have extended the application fields to medical materials and others, such as photoelectrode, membrane, photocatalyst, dental implant and so on. To apply in variable field, tendency of TiO2 nanotube array’s microstructure with different anodic oxidation variables, such as applied voltage, process time, temperature and composition of electrolyte, was observed. Also, TiO2 nanotube arrays were used as active layer of metal oxide semiconductor gas sensor, and sensing chip of optical interferometric bio sensor. Higher performances for CO gas detection and drug release detection were observed.
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