Direct Growth of Pd & PdO Nanostructures with High Effective Surface Area

팔라듐(Pd)과 산화팔라듐(PdO)은 일산화탄소(CO)의 산화 및 메테인(CH 4) 연소의 효과적인 촉매 물질이다. 또한 수소가스를 선택적으로 감지할 수 있는 물질이다. 유효 표면적이 넓은 나노소재는 전기화학적 반응성이 강화되어 촉매 및 센서 작용에 효과적이다. 본 연구에서는 기상 수송법을 사용하여 실리콘 웨이퍼 기판 위에 Pd과 PdO 나노구조물을 직접 성장시켰다. 히터와 기판의 거리가 증가함에 따라 기판의 온도는 465 ℃에서 220 ℃로 변하였고, 기판 온도에 따라 Pd과 PdO 나노구조물의 성장양상이 변하였다. 성장된 Pd & PdO 나노구조물의 표면 형상과 결정학적 특성은 각각 주사전자현미경(FE-SEM), X선 회절법, 라만 분광법을 사용하여 조사했다. 그 결과, 기판온도 400 ℃ ~ 465 ℃에서는 기상-액상-고상 공정을 통해 Pd & PdO 나노와이어 다발이 성장되었다. 330 ℃ ~ 390 ℃에서는 기상-고상 공정을 통해 불규칙한 3차원(3D) 구조의 Pd & PdO가 성장되었다. 기판온도 310 ℃ 이하에서는 특별한 나노구조물이 성장되지 않았다. 기판온도 400 ℃ ~ 465 ℃에서 성장된 PdO & Pd 나노와이어 다발은 고감도 수소 가스센서 및 촉매물질로 적용될 수 있을 것으로 전망된다.