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첨단기술정보

종이 기질 상에서 탄소나노코일과 탄소나노튜브의 제어된 합성

전문가 제언: 탄소나노튜브(CNT)는 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성을 가진 재료로서 앞으로 다양한 분야에서 활용이 크게 기대되고 있으나 3차원적 나선상의 구조를 가지는 탄소나노코일(CNC)은 CNT에 비해 더 우수한 기계적 성질과 전자 성질을 가지고 있을 것으로 예상되고 있으므로 CNC의 합성법 개발이 활발하게 추진되고 있다. 탄소나노재료의 합성에 이용되는 촉매입자는 주로 기질 상에 지지된 상태로 활용되고 있으므로 높은 촉매활성을 얻기 위해서는 촉매 지지체인 기질에 대한 검토가 필요하다.

Pan 등은 인듐 옥사이드로 코팅된 유리 기질 상에 패턴화된 Fe 필름을 촉매로 사용하여 높은 수율로 CNC가 얻어진다는 사실을 보고하였으며 Bai 등은 알루미늄을 기질로 사용하여 제어된 직경을 가지는 코일형의 나노탄소 구조가 얻어진다는 Bai의 보고, Fe-Sn-O촉매가 분산된 SiO2를 기질로 사용하는 Li 등의 보고가 연이어 보고된 바 있다. 그러나 이들이 사용한 촉매지지 기질들은 유연하지 않으며 기질 크기가 제한되고, 또 고가라는 문제점을 가지고 있다. 이 글에서는 경제적으로 대량 생산에 적용이 가능한 종이를 기질로 하는 CNC와 CNT의 합성에 관련된 필자들의 결과를 소개하고 있다.