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용매열처리에 따른 PEDOT:PSS 암모니아 가스 감지막 특성 변화
노왕규 ( Wang Gyu Noh ),염세혁 ( Se-hyuk Yeom ),이왕훈 ( Wanghoon Lee ),신한재 ( Han Jae Shin ),계지원 ( Ji Won Kye ),곽기섭 ( Giseop Kwak ),김세현 ( Se Hyun Kim ),류시옥 ( Si Ok Ryu ),한동철 ( Dong Cheul Han ) 한국센서학회 2017 센서학회지 Vol.26 No.2
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) has been extensively studied as the active material in ammonia gas sensor because of its fast response time, high conductivity and environmental stability. It is well known that a post annealing process for organic devices based on PEDOT:PSS significantly increases the device performance. In this study, we propose the solvent annealing of PEDOT:PSS and investigated its effects. As a results, post solvent annealing on PEDOT:PSS lead to the surface chemical and physical properties change. These changes result in improved conductivity of the PEDOT:PSS. In additional, ammonia sensitivity of solvent annealed PEDOT:PSS become higher than pristine polymer film. The enhancement is mainly caused by the depletion of gas barrier PSS and structural re-forming PEDOT networks. We believe that the post solvent annealing is a promising method to achieve highly sensitivity PEDOT:PSS films for applications in efficient, low-cost and flexible ammonia gas sensor.
솔벤트 첨가에 따른 PEDOT:PSS 암모니아 가스센서의 특성 변화
한동철,노왕규,이왕훈,신한재,류시옥 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
전도성 고분자인 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)는 암모니아와 같은 전자주개 특성을 가지는 가스와 반응하여 전기적 특성이 변하기 때문에 암모니아 가스센서의 감지막으로서 활용되고 있다. 그러나 PEDOT:PSS는 성막과정에서 PSS 사슬들이 얽혀 있는 입자들이 표면에 형성되어 암모니아 감응특성이 낮아진다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 다양한 솔벤트의 첨가에 따른 암모니아 가스센서의 감응특성 변화 연구를 수행하였다. 실험결과 솔벤트 첨가에 따라 PEDOT:PSS의 표면의 습윤성, 표면거칠기가 감소하였으며 PEDOT/PSS 비율이 증가 되었다. 특히, 암모니아 가스센서 감응성이 상당히 개선되었다. 이는 솔벤트의 첨가에 의하여 PSS 사슬이 얽혀있는 입자의 생성을 최소화 시켜 암모니아와 반응할 수 있는 PEDOT의 구조적인 재배열이 이루어져 암모니아 반응 활성점 증대에 기인한 것으로 사료된다. 솔벤트 첨가는 PEDOT:PSS 암모니아 가스센서 성능향상에 매우 효과적이며 다양한 유기전자 디바이스의 성능개선 기술로 활용이 가능할 것으로 예상된다.