[재료공정] 금속산화물 나노튜브 응용 기술 연구
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- 목차
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1. 기술의 응용성 및 전망 - 경제성 검토
2. 금속 산화물 나노튜브 현행 제조 기술
(1) Carbon Nanotube Templete
(2) Carbon Nanowire Templete
(3) Anodic Alumina Oxide (AAO) Templete
3. 경제성
4. References
- 본문내용
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2. 금속 산화물 나노튜브 현행 제조 기술
○현행 제조 방법들은 Templete을 필요로 하며, Templete에 금속(또는 금속 산화물)의 부착, 성장, 또는 침식을 유도하여 원하는 나노튜브를 얻어내는 방식이다.
(1) Carbon Nanotube Templete
탄소나노튜브의 구조 균일성과, 탄소나노튜브의 대량 생산기술이 확립되면서 가능성 있는 대량생산 방법으로도 꼽히는 것이 탄소나노튜브를 주형으로 한 금속나노튜브 생산 방법이다.
그림 CNT에 단일, 혹은 복합물질을 붙일수도 있다
CNT를 주형으로 하여, 원하는 금속(산화물)을 붙이는 방법은 여러 가지가 있지만, CNT 자체가 inert하므로, 방법 자체는 쉽지 않다. 기본적으로 CNT의 반응성을 높여주기 위해, CNT의 표면에 조작을 가하는 단계가 들어간다. Functional Group을 붙이거나, PolyElectrolyte를 붙이거나 하는 방법 등이 있다.
Polyelectrolytes를 붙임을 통해 Metal oxide Nanotube를 만드는 방법을 살펴보면, 우선 틀이 되는 CNT에 Layer-by-Layer assembly를 통해 polyelectrolytes를 붙인다. 그 다음, 이온화합물 상태의 목표 금속(산화물이 될)을 이온 상태의 복합체 (Ion Complex)를 형성할 수 있도록 준비한다. (예를 들어 InCl3 with citric acid) 이 복합체의 전체 극성에 따라 CNT에 붙이는 polyelectrolyte의 종류도 달라진다. CNT에 붙여놓은 polyelectrolytes와 금속이온복합체의 전기적 인력에 의해 CNT에 금속 이온이 달라붙게 된다. 달라붙은 이온은 Reduction과정을 거쳐 순수 금속분자로 구성된 layer를 형성하게 한다 (예 : InCl3 + Citric Acid complex의 경우 NaBH4 용액으로 처리)
그 후 산화물박막을 원하는 경우 Oxidation과정을 거친다. (주로 공기중에서 자연적으로 산화됨) 마지막으로, Calcination (열처리)를 거치면 안쪽의 CNT 및 polyelectrolytes는 분해되고, 금속산화물나노튜브를 얻을 수 있다.
- 참고문헌
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