| 대구경 네오디뮴유리 가공기술, 미세폴리싱, 파면왜곡 | ||
|
||
 그래핀(graphene)은 우수한 전기전도성, 열전도성과 기계성능을 지니고 있다. 탄소나노튜브와 같은 나노탄소재료에 비해 비표면적이 크며 또한 열환원법으로 양산이 가능하다. 이론계산에 따르면 그래핀의 비표면적은 2630m2/g에 달할 수 있으나 흑연산화팽창법으로 제조한 그래핀의 비표면적은 500－1000m2/g에 불과하다. 최근들어 그래핀의 제조, 변성 및 고분자 나노복합물 분야의 연구가 활발히 추진되고 있다. 중국과학원 닝보(宁波)재료기술공정연구소 고분자사업부의 정원거(鄭文革)연구팀은 중국과학원 닝보재료연구소에 합류한 후부터 그래핀 제조연구를 추진해왔고 저온/저압팽창에 의한 그래핀 제조기술（J. Mater. Chem. 2011, 21, 5392-5397.）을 성공적으로 개발하였다. 이 기술은 고온팽창법에 의한 그래핀제조의 국한성을 극복하였고, 중국발명특허(신청번호: 201010273989.5)를 출원하였다. 이 연구성과를 바탕으로 연구팀은 최근 그래핀 제조 신기술을 개발하였다. 이 기술은 저압 분위기가 필요없이 상압/저온상태에서 흑연을 산화하면 팽창되면서 비표면적이 700－900m2/g에 달하는 그래핀 나노재료를 제조할 수 있다. 이는 그래핀의 상업화생산을 위한 기반기술로서 현재 중국특허를 신청중에 있다. 저온팽창법으로 제조한 그래핀의 표면에는 대량의 산소 기능단(Oxygen groups)이 함유되어 있어, 우수한 전기전도성능을 지니는 동시에 양호한 용매 용해도와 고분자화합물 친화성도 갖출 수 있다. 연구팀은 저온팽창법으로 제조한 그래핀이 물에 용해할 수 있을 뿐 아니라 안정된 블랙용액을 형성하며, 균일하게 분산된 그래핀 판 두께는 1－1.7nm에 달한다는 것을 발견하였다(<무기재료학보>, 2011, 26, 707-710.). 또한 연구결과, 그래핀 재료는 우수한 전기전도성능을 지니며 도전율은 1000S/m에 달하지만, 산화흑연의 도전율은 10-5S/m에 불과한 것으로 나타났다. 그래핀의 길이와 너비는 ㎛수준이며 두께는 1nm미만이다. 따라서 그래핀은 용액에서 강하게 응집되는 경향을 나타낸다. 그래핀의 응집현상을 방지하기 위해 특수한 비공유결합 변성기술을 채택하였는데, 즉 타이오닌(Thionine)과 그래핀판과의 π-π상호작용을 형성하여 그래핀이 수상(Water phase)에서 안정된 단층 분산을 실현하였으며, 동시에 그래핀의 양호한 전기전도성능(23.6 S/m)을 유지하였다. 관련 연구성과는 Mater. Res. Bull. 2011, 46, 583-587.에 발표되었다. |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB