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탄소나노튜브의 계면작용에 대한 발광 및 흡수 분광분석

전문가 제언
○ 탄소나노튜브는 꼬여있는 그라펜 시트로서 그 분자의 크기가 나노미터 수준에 있는 독특한 모양과 특성을 가지고 있어 새로운 기능을 갖는 재료로의 활용을 위해 닫혀 있는 그라펜인 플러렌을 포함하여 재료과학자의 지대한 관심의 대상되고 있으며 전 세계적으로 나노튜브의 물성, 활용방안이 활발하게 연구되고 있다.

○ 나노튜브에는 단일벽, 2중벽, 다중벽 나노튜브의 3종류가 있는데 이들은 성장조건에 따라 결정된다. 나노튜브 사이에는 비공유결합성의 π-π와 반데어 바알스 힘이 강하게 작용하기 때문에 번들상태로 회합되어 있으며 번들을 푸는 정도에 따라 물리 화학적 성질이 조절되며 또 복합재료에서는 나노튜브의 박리가 일어난다. 그러므로 나노튜브의 집합상태는 나노공학적으로 매우 중요한 의미를 가진다.

○ 이러한 나노튜브 표면 간의 작용을 연구하기 위해 라만(Raman), 푸리에 변환(fourier transform) 적외선, 핵자기공명 등의 분광분석과 X-선 회절실험이 행해지는데 단주기와 화학적 자료는 X-선 발광과 흡수 분광분석으로부터 얻어진다. X-선 발광분광분석(XPS)은 X-선에 의해 여기되는 광전자의 동역학적 에너지를 조사하여 화학결합에 관련된 자료를 제공하며 근단 X-선 흡수의 미세구조 분광분석(NEXAFS)은 공궤도인 반결합궤도의 전자이동과 발광이나 전자의 완화과정을 측정한다. 전자나 형광 스펙트럼은 국지적인 환경과 산화상태에 관련된 자료를 제공한다. 또 확장 X-선 흡수 미세구조 스펙트럼(EXAFS)에서는 이웃 원자에 의한 전자의 산란을 측정하여 배위수와 원자 간 거리를 알아낼 수 있다.

○ 광속에 가까운 속도로 움직이는 전자에서 발생되는 싱크로트론 X-선은 그 파장의 조절이 가능해서 모든 X선 분광분석을 동시에 시행할 수 있어 매우 신뢰성이 높은 자료를 얻을 수 있다. 본고는 나노과학의 꽃이라 해도 과언이 아닐 정도로 중요한 나노재료인 탄소나토튜브에 대한 X-선 분광분석 자료를 소개하고 있어 나노과학 발전에 매우 유익한 보고로 사료된다.

저자
N.H. Tran
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
화학·화공
연도
2009
권(호)
145(1)
잡지명
Advances in Colloid and Interface Science
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
23~41
분석자
마*일
분석물
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