저온에서 단일-벽 탄소나노튜브의 합성
- 전문가 제언
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○ CH4 원료를 사용하여 이의 흡열 분해와 Fe:Mo 조성의 촉매를 이용하여 낮은 온도에서 단일-벽 탄소나노튜브(SWCNT)를 합성하는 방법으로서 알루미나 지지의 Fe:Mo 촉매 합성과 원료의 화학 증착(CVD)방법, 촉매의 환원과 저온에서 SWCNT의 성장기술은 발명의 주요 청구 내용으로 여기에서 특히 탄소 원자가 SWCNT에 융합하여 성장하는 단계적 공정 조건과 이의 메커니즘의 확인이 중요하다고 판단된다.
○ 그동안 비록 많은 SWCNT의 확산/융합에 관해 많은 보고되었으나, 탄소나노튜브의 확산이나 융합의 정도는 확산방법이나 실험조건에 따라 결과가 서로 크게 다른 결과들이 보고되었다. 이 발명에서는 나노튜브-생산 촉매를 사용하여 저온 SWNT의 생산방법은 탄소나노튜브 사이의 분자간력을 감소시켜 원래의 탄소나노튜브의 물성이 유지되며 조작도 비교적 용이하므로 종전의 방법에 비해 유리한 점이 많다고 본다.
○ 나노다공성 물질 내에서 분자의 확산속도와 응집물질 간의 분자들의 운동 상태와 나노 기공에서 다중성분 확산의 특성을 이해하기 위하여 다-성분 간의 물리적 및 화학적인 상호관계와 그 동력학적 규명이 우선되어야 한다. 분자동력학적(MD) 모사 방법으로 나노튜브에서 분자 흡착질에 대한 강한 Van der Waals 결합에너지가 존재하는 확산의 이론적인 설명과 정확한 동력학적 규명이 보다 중요하다고 판단한다.
○ 이 발명에서 CH4의 열 CVD를 통해 발생되는 흡열 분해를 이용하고 알루미나 지지의 Fe:Mo 촉매를 사용하여 가장 낮은 560℃ 근처에서 SWCNT를 제조하였다. 나노튜브 벽에 탄소 융합공정은 발열에 의하기 때문에 너무 낮은 온도에서 SWCNT의 성장은 제품의 품질 저하의 원인이 될 수 있다. 우리 나노튜브 제조기술에 적용하기 위해서는 품질을 유지하는 최적 공정 조건에 대해 좀 더 연구와 확인이 필요하다.
- 저자
- Honda Motor Co., Ltd
- 자료유형
- 특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2009
- 권(호)
- WO20090155466
- 잡지명
- PCT특허
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- ~23
- 분석자
- 김*원
- 분석물
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