[논문자료] 수열합성에 의한 3차원 구조의 NiCo2O4 제조 및 글루코스 센서로서의 응용

출처: 픽사베이

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나노기술의 급격한 발달에 따라 나노입자를 활용한 연 구가 활발히 진행되고 있다. 나노입자는 전자기기, 바이오메디컬, 에너지촉매 등 다양한 산업분야에서 폭넓은 응용이 기대되고 있으며, 미래의 나노입자 소재 시장 선점을 위한 핵심기술 개발에 필요한 연구가 광범위하게 요구되고 있다. 최근 나노입자의 크기, 형상, 구조를 제어하여 물리, 화학적 성질을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 지금까지 Nanorod, wire 형태의 1차원 구조와 nanosheet, plate 형태의 2차원적 구조, 그리고 hollow, yolk-shell, urchin 등 3차원 구조와 같이 적은 양의 입자로 표면적을 크게 증가시켜 반응성을 증가시키는 나노 크기의 금속산화물이 개발되고 있다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202113759911427

본 연구에서는 배터리, 촉매, 센서 등에 사용되는 NiCo2O4 를 수열합성 후 열처리하여 3차원 나노구조체를 갖는 NiCo2O4 산화물을 제조하였다. NiCo2O4 의 형상은 수열합성 [Ni]/[Co] 1:2 비율, 반응시간 12시간, 열처리 조건 300℃ 4시간 이상 조건에서 단일상의 NiCo2O4 가 합성되기 쉬웠고, 합성된 NiCo2O4는 Nanoplate가 응집 되어 있는 3차원 구조체 형태를 가지며 합성조건별로 형상의 변화를 관찰하였다. 합성된 NiCo2O4 나노구조체 에 대한 글루코스 센서 특성평가 결과, 글루코스에 대한 민감도는 약 95.051 ㎂/㎠ mM(R2 = 0.998)으로 최대 5mM의 글루코스 농도까지 선형적으로 측정되었다. 본 연구를 통해 수열합성법으로 합성한 NiCo2O4 나노구조 체는 향후 비효소 기반 전기화학적 글루코스 센서로 널 리 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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초고온·초고압 반응기

초고온·초고압반응기의 초고압상태를 만들고 유지하기 위해서는 반응기의 소재를 열에 대한 안정성과 산화 저항, 열 사이클링 저항을 우선으로 선정하는 것이 중요합니다. 때문에 고온·고압 설비 전문기업 ㈜일신오토클레이브에서는 초고온 상태에서 안정적인 반응을 수행할 수 있는 HAYNES 고온합금강 제품 중에서 선정하여 제작하였으며 높은 열 저항력과 안전성을 보유하고 있다는 장점을 지니고 있습니다.

 

Application

환경	환경 오염 물질	열수탄화과정을 통해 환경 오염을 방지
	Fischer-Tropsch Reaction 공정	바이오 디젤 (알코올 등)이나 휘발유 등 친환경적 신연료 생산
※ 수백만 년의 시간을 거치면서 석탄과 갈탄이 만들어지는 자연적인 탄화과정을 초고온·초고압 반응기를 통하여 토양의 유기물을 빠르게 열수 탄화처리 하여 친환경적 연료를 생산, 비교적 낮은 온도로 반응을 진행시킬 수 있기때문에 미래지향적인 기술이며, 국내에는 현재 초기단계에 머물러 있는 실정.

 

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