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경 X-선리소그래피에 의해 얻어지는 히드록실기로 기능화된 탄소나노튜브 (낮은 체적 감소와 손상)

전문가 제언: ○ 탄소나노튜브(CNT)는 지난 20여 년간 바이오 기술의 센싱과 분리, 에너지 생산과 기계적 성질의 향상을 위한 복합재료의 충전물로서의 활용이 기대되어 활발하게 연구 개발이 추진되어 왔다. 그러나 용해성이 부족하여 용액 중에서의 조작과 대량으로 기능화하는 것이 어려워 CNT 연구결과의 상용화가 지연되고 있다.

○ CNT의 표면의 친화력과 반응성을 높이기 위해 다양한 시도가 이루어져 왔는데 CNT에 카복실기나 히드록실기를 도입하기 위해 플라즈마, 감마선 조사, 오존처리 등의 기상반응성에서, 특히 플라즈마 처리에서는 CNT의 벽을 파괴하는 등의 손상이 일어난다. 또 다른 물리적인 처리방법에서는 CNT 원래의 열적, 전기적 성질을 저하시키며 또 플라즈마나 오존 처리에서는 처리효과가 표면 부근에서만 일어나는 문제점을 가지고 있다. 또 높은 밀도로 기능화를 달성하기 위해서는 반복된 처리가 요구된다.

○ 그러므로 CNT의 개질은 일반적으로 강산 용액 중에서 실행되거나 그래프트 중합이나 치환반응을 위해 복잡한 전처리 과정을 거쳐야 된다는 문제점을 가지고 있는데 이를 해결하기 위해서는 CNT를 용매 중에 분산시켜야 되나 CNT의 강한 회합 경향 때문에 분산에 어려움이 있으며 또 이 과정에서 CNT 표면의 손상이 일어난다.

○ 본고에서는 CNT가 개별적으로 엉켜 직조되지 않은 부직포 상태, bucky paper에 경 X-선을 조사하여 대량으로 CNT에 히드록실기를 도입시키는 새로운 방법에 대해 소개하고 있다. 조사에 사용된 경 X-선은 3-20keV의 광자에너지를 가지므로 γ선이나 전자선 빔에 비해 긴 파장과 낮은 광자에너지를 가지고 있으므로 물질 투과성은 높고 물질에 낮은 손상을 주는 이점을 가지고 있다. 비교적 적은 시설 투자가 요구되는 경 X-선 조사에 의한 CNT 및 첨단 탄소 나노재료의 처리에 대한 검토가 요구된다.

저자: Ludovic F. Dumee
자료유형: 학술정보