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저장대학교, 생산효율을 10배이상 높인 친환경 그래핀 제조공법 개발
  • 등록일2015.02.09
  • 조회수137


산업계에서 새롭게 떠오르고 있는 그래핀(Graphene)은 최근 몇 년간 매우 중요한 재료로 각광을 받고 있지만 빠르고 안전한 제조공법은 아직 개발되지 못하고 있다. 저장대학교(浙江大學) 고분자화학부의 가오차오(高超) 교수 연구팀은 단층 그래핀을 1시간만에 형성할 수 있고 생산효율을 10배이상 높인 친환경 제조공법을 개발해내었다고 밝혔다.

그래핀은 한 층의 탄소원자로 이루어진 얇은 막으로써 탄소원자로 하나하나의 육각형 고리를 이루고 있으며 고리와 고리는 서로 연결되어 벌집 모양의 평면을 형성하고 있다. 그래핀은 현재 세계에서 가장 얇고 견고한 나노 소재이다. 한 층의 그래핀 두께는 1nm보다 얇고 약 20만 개의 그래핀을 곂쳐 놓아만 한 가닥의 머리카락 두께만큼 된다.

연구팀은 다년간의 연구를 통하여 저렴하고 새로운 무독성 철(Fe)계 산화제를 발견하였는데 이 산화제로 과거 반세기 동안 사용되어 왔던 염소(Cl)계, 망간(Mn)계 산화제를 대체하였다. Fe계 산화제 분자의 활성이 매우 높아기 때문에 마치 쐐기와 같이 신속하게 흑연(Graphite) 내부로 뚫고 들어가 흑연을 빠르게 갈라놓는다. 이 과정에서 산소가 생성되는데 생성된 산소는 흑연의 “뚜껑”을 한층한층씩 열어 젖히는데 도움을 주어 그래핀의 생산효율 높일 수 있다. 이 제조공법은 폭발 위험성이 없고 유해 물질도 생성하지 않으므로 친환경적이다. 또한 이 방법으로 단층 산화 그래핀을 제조하는데 한 시간도 걸리지 않기 때문에 산업에서의 그래핀의 대규모 응용을 가능하게 하였다.

이런 고강도, 고인성, 고전도성의 그래핀 소재는 이동설비, 우주항공, 신에너지 전지 등 다양한 분야에서 널리 응용될 전망이다.

정보출처 : http://paper.people.com.cn/rmrbhwb/html/2015-02/05/content_1530950.htm