Brønsted 산에 의한 흑연의 비-산화 층간삽입과 박리

전문가 제언

？전문가 제언？

 

○ 흑연층간삽입 화합물은 sp2-결합된 탄소 층들 사이에 게스트분자들 또는 이온들을 삽입하여 생성된다. 이들 화합물은 합성금속과 그래핀의 전구체로서 흥미진진하다. 수십 년 동안 흑연층간삽입은 부분적 산화, 환원 및 그래핀시트의 공유변형 되는 호스트-게스트 전하이동을 포함해야만 한다고 생각했었다. 여기서는 흑연이 비-산화되는 Brønsted 산들인 인산, 황산 등으로 가역적인 층간삽입 될 수 있다는 것을 보였다.

 

○ X-ray 광전자와 진동스펙트라는 그래핀 층은 층간삽입과정에서 산화되거나 또는 환원되지 않는다는 것을 나타냈고, 이들 관찰은 밀도함수이론 계산으로 뒤 밭침 되며, 그것은 게스트분자와 분극 가능한 그래핀 시트간들의 쌍극자상호작용을 나타낸다. 층간 삽입된 흑연은 디메틸포름아마이드에서 쉽게 박리되어 결정성 단일-층과 소수-층 그래핀 시트들의 서스펜션들을 제공한다.

 

○ 연구자들은 Brønsted산들이 층진 질화붕소(h-BN)를 층간삽입 할 수 있는 것을 최근 발견했는데, h-bn은 이전에는 대단히 강한산화제 S2O6F2에 의해서만 오직 층간삽입 되었으므로 이것은 획기적인 발견이다. 그래핀 시트가 π-염기로 작용할 수 있는 것을 추리하여 그들은 유사한 조건에서 흑연의 층간삽입을 시도했고, 중성 그래핀시트가 통로에서 Brøsted 산 분자를 캡슐화한 결국 층간삽입화합물합성을 보고했다.

 

○ 국내에서 이 분야에서 가장 권위 있는 이화대학교의 최진호 교수도 이와 유사한 실험을 통하여 박리조건의 변화로 단일-층 그래핀 제조와 이들 연결체의 활용에 대한 연구를 진행하고 있다. 또한 바이오 물질의 층간삽입은 국제적으로도 선진화된 상태이다. 그렇지만 국내외를 막론하고 종래의방법과 달리 Brønsted 산으로 흑연과 h-BN의 층간삽입과 박리연구는 이 연구가 최초이다.

 

○ 이 Brønsted 산으로 비산화 층간삽입과 박리로 대량의 단일-층과 소수-층 그래핀의 제조를 할 수 있다. 더욱이 이들 사전-층간삽입 된 물질들의 박리조건들의 더욱더 최적화를 통해 단일-층 그래핀을 얻는 것이 가능하므로 이 방법의 도입과 활용의 활성화가 필수적이다.

저자

N. I. Kovtyukhova et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

6()

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

957~963

분석자

여*현

분석물

• Brønsted 산에 의한 흑연의 비-산화 층간삽입과 박리.pdf [347,558 byte]

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