JP2019532193A - カーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維 - Google Patents
カーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019532193A JP2019532193A JP2019520399A JP2019520399A JP2019532193A JP 2019532193 A JP2019532193 A JP 2019532193A JP 2019520399 A JP2019520399 A JP 2019520399A JP 2019520399 A JP2019520399 A JP 2019520399A JP 2019532193 A JP2019532193 A JP 2019532193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotube
- nanotube fiber
- graphene oxide
- carbon
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 200
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 141
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 4
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000002079 double walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 2
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 DWNT) Substances 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010036 direct spinning Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/16—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/16—Preparation
- C01B32/162—Preparation characterised by catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/168—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/168—After-treatment
- C01B32/178—Opening; Filling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/198—Graphene oxide
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
- D01D10/02—Heat treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
- D01F11/10—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon
- D01F11/12—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of carbon with inorganic substances ; Intercalation
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/127—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by thermal decomposition of hydrocarbon gases or vapours or other carbon-containing compounds in the form of gas or vapour, e.g. carbon monoxide, alcohols
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/73—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof
- D06M11/74—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with carbon or compounds thereof with carbon or graphite; with carbides; with graphitic acids or their salts
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M23/00—Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
- D06M23/08—Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/08—Aligned nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/10—Filled nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2202/00—Structure or properties of carbon nanotubes
- C01B2202/20—Nanotubes characterized by their properties
- C01B2202/26—Mechanical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/10—Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
- C01P2004/13—Nanotubes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2101/00—Inorganic fibres
- D10B2101/10—Inorganic fibres based on non-oxides other than metals
- D10B2101/12—Carbon; Pitch
- D10B2101/122—Nanocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本発明は、触媒及び触媒活性剤の存在下、炭素供給源からカーボンナノチューブ集合体を製造する段階（Ｓ１）；前記カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドを接触させる段階（Ｓ２）；及び前記グラフェンオキサイドと接触されたカーボンナノチューブ集合体を繊維化する段階（Ｓ３）；を含むカーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維に関する。
Description
［関連出願の相互参照］
本発明は、２０１７年２月３日に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−００１５３４３号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。
本発明は、２０１７年２月３日に出願された韓国特許出願第１０−２０１７−００１５３４３号に基づいた優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。
本発明は、引張強度を向上することができるカーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維に関する。
炭素の同素体の一種類であるカーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ ｔｕｂｅ，ＣＮＴ）は、直径が数から数十ｎｍであり、長さが数百μｍから数ｍｍである物質であって、１９９１年飯島博士によりＮａｔｕｒｅジャーナルに報告されて以降、優れた熱的、電気的、物理的性質と高い縦横比のため多様な分野で研究が進められてきた。このようなカーボンナノチューブの固有な特性は、炭素のｓｐ２結合に起因し、鉄より強く、アルミニウムより軽く、金属に準ずる電気伝導性を示す。
カーボンナノチューブの種類は、大きくナノチューブの壁の数に応じ、単一壁カーボンナノチューブ（Ｓｉｎｇｌｅ‐Ｗａｌｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ、ＳＷＮＴ）、二重壁カーボンナノチューブ（Ｄｏｕｂｌｅ‐Ｗａｌｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ、ＤＷＮＴ）、多重壁カーボンナノチューブ（Ｍｕｌｔｉ‐Ｗａｌｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ、ＭＷＮＴ）に区分することができ、非対称性／横揺角（ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）に沿ってジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）、アームチェア（ａｒｍｃｈａｉｒ）、キラル（ｃｈｉｒａｌ）構造に分けられる。現在まで、大部分の研究は、粉末形態のカーボンナノチューブを分散させて複合材料の強化剤として用いるか、分散溶液を用いた透明伝導性フィルムを製造するとの方向に多く進められ、いくつかの分野では既に商業化に至っている。
しかし、複合材料と透明伝導性フィルムにカーボンナノチューブを用いるためには、カーボンナノチューブの分散が重要であるが、カーボンナノチューブの強いファンデルワールス力（ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ ｆｏｒｃｅ）による凝集力のため、これらを高濃度で分散させて分散性を維持することは容易ではないものである。また、カーボンナノチューブが硬化剤として用いられる複合材料の場合には、カーボンナノチューブの優れた性質を充分に発現するのが困難であるとの短所がある。
よって、近年、カーボンナノチューブの性質を充分に発現するカーボンナノチューブ構造体を製造するためのカーボンナノチューブ繊維化の研究が多く進められてきた。
カーボンナノチューブを繊維化する方法のうち、直接紡糸法は、垂直に立てられた高温の加熱炉の上端注入口に気相あるいは液相の炭素供給源と触媒及び助触媒前駆体をキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）ガスとともに注入し、加熱炉内でカーボンナノチューブを合成し、キャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）ガスとともに加熱炉の下端に降りてきたカーボンナノチューブ集合体を加熱炉の内部又は外部に巻取（ｗｉｎｄ‐ｕｐ）して繊維を得る方法である。
このような方法で製造されたカーボンナノチューブ繊維の場合、カーボンナノチューブ繊維の構成要素であるカーボンナノチューブ集合体の間に直接的な結合がない。これにより、カーボンナノチューブ繊維に引張力が加えられると、カーボンナノチューブ集合体が互いに滑って繊維が切れることとなる。これにより、カーボンナノチューブ繊維の引張強度を向上させるため、カーボンナノチューブ集合体の間に特定結合を形成させる研究が進められている。
本発明の目的は、引張強度を向上させることができるカーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブを提供することにある。
前記課題を解決するため、本発明は、触媒及び触媒活性剤の存在下、炭素供給源からカーボンナノチューブ集合体を製造する段階（Ｓ１）；前記カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドを接触させる段階（Ｓ２）；及び前記グラフェンオキサイドと接触されたカーボンナノチューブ集合体を繊維化する段階（Ｓ３）；を含むカーボンナノチューブ繊維の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記カーボンナノチューブ繊維の製造方法で製造されたカーボンナノチューブを提供する。
本発明のカーボンナノチューブ繊維の製造方法によれば、カーボンナノチューブ繊維の製造工程中にグラフェンオキサイドと接触するので、カーボンナノチューブ繊維の表面だけではなく、カーボンナノチューブ繊維を構成するカーボンナノチューブの内部までグラフェンオキサイドが容易に浸透することができる。これにより、カーボンナノチューブ繊維を構成するそれぞれのカーボンナノチューブの引張強度が向上し、カーボンナノチューブの表面に存在するグラフェンオキサイドによりカーボンナノチューブ間の結合力が増大され、最終生産品であるカーボンナノチューブ繊維の引張強度が顕著に向上し得る。また、別途の装置及び工程の追加なく、既存のカーボンナノチューブ繊維の製造装置を用いてカーボンナノチューブ集合体の製造とグラフェンオキサイドとの接触を連続工程で行うことができるので、製造時間が短縮され、工程が容易であるとの利点がある。
以下、本発明に対する理解を助けるために、本発明をさらに詳細に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的且つ辞典的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、その自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に適合する意味と概念に解釈されるべきである。
一方、本発明の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維の製造方法に用いられる製造装置は、本発明の技術分野で用いられる製造装置であれば、特別に限定しないが、理解を助けるために一例を図１を用いて説明する。
図１を参照すれば、本発明のカーボンナノチューブ繊維の製造方法に用いられる製造装置１は、反応領域１２を含む反応器１０、前記反応器１０の上端に位置する流入口１１、前記反応器１０を加熱する加熱手段１３、前記反応器１０の下端に位置してカーボンナノチューブを排出する水槽１４及び前記反応器１０の下端に位置して未反応ガスを排出する排気口１５を含むことができる。また、前記水槽１４内部に位置し、カーボンナノチューブの回収が容易なようにする巻取手段１４１が含まれてよい。
本発明の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維の製造方法は、触媒及び触媒活性剤の存在下、炭素供給源からカーボンナノチューブ集合体を製造する段階（Ｓ１）を含む。
前記段階Ｓ１は、前記反応器１０内の反応領域１２で行われてよい。具体的に説明すれば、前記触媒及び触媒活性剤を前記反応領域１２内に注入し、気体状態（以下「気相」と記す）である炭素供給源の熱分解温度以上から前記触媒の融点以下の温度で前記気相炭素供給源、または、前記気相炭素供給源と還元ガス（例：水素など）及びキャリアガス（例：窒素など）の混合ガスが流入口１１を介して注入されてよい。前記注入された気相炭素供給源からカーボンナノチューブ集合体が製造されてよい。具体的には、前記気相炭素供給源の分解を介し、化学気相合成法でカーボンナノチューブ集合体を成長させることにより、カーボンナノチューブ集合体が製造されてよい。前記のような化学気相合成法により製造されるカーボンナノチューブ集合体は、結晶の成長方向がチューブ軸と略平行であり、チューブの長さ方向に黒鉛構造の結晶性が高い。その結果、単位体の直径が小さく、電気伝導性及び強度が高い。
また、前記化学気相合成法は、１０００℃以上、具体的には１０００℃から１５００℃、より具体的には１１００℃から１３００℃で行われてよい。前述した温度を満たすために、前記反応領域１２の温度は、前記加熱手段１３により昇温されてよい。前述した温度を満たせば、カーボンナノチューブ集合体の成長速度が早くなり、カーボンナノチューブ集合体の結晶性と強度が向上され得る。
また、前記触媒は、カーボンナノチューブ集合体の製造に用いられてよいものであれば、特別に限定しないが、フェロセンを含むメタロセン、鉄、ニッケル、コバルト、白金、ルテニウム、モリブデン、バナジウム及びこの酸化物からなる群から選択される１種以上を利用することができる。前記触媒活性剤は、カーボンナノチューブ集合体の製造に用いられてよいものであれば、特別に限定しないが、硫黄（Ｓ）又はチオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ，Ｃ４Ｈ４Ｓ）を用いることができる。
前記炭素供給源は、炭素を供給することができ、３００℃以上の温度で気相で存在できるものであれば、特別な制限なしに使用可能である。具体的に、炭素数６以下の炭素系化合物であってよく、より具体的には、一酸化炭素、メタン、エタン、エチレン、エタノール、アセチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブタジエン、ペンタン、ペンテン、シクロペンタジエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン及びトルエンからなる群から選択される１種以上であってよい。
本発明の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維の製造方法は、前記カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドを接触させる段階（Ｓ２）を含む。
具体的に、前記段階Ｓ２で製造されたカーボンナノチューブ集合体は、還元ガス及びキャリアガスとカーボンナノチューブ集合体を分離させ、カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドを接触させるために、グラフェンオキサイドが分散した分散液を含む水槽１４を通過して外部に排出されてよい。
より具体的に説明すれば、前記カーボンナノチューブ集合体の製造直後、すなわち、前記カーボンナノチューブ集合体を構成するそれぞれのカーボンナノチューブの内部が緻密化される前に、前記グラフェンオキサイドとの接触が行われるものであってよい。これにより、前記カーボンナノチューブの内部にはグラフェンオキサイドが浸透できる大きな気孔が存在してよく、前記グラフェンオキサイドがそれぞれのカーボンナノチューブの内部に存在する気孔に容易に浸透及び残留し得る。これにより、カーボンナノチューブ繊維を構成するそれぞれのカーボンナノチューブ集合体の引張強度が顕著に向上され得る。
また、前記グラフェンオキサイドは、カーボンナノチューブ集合体を構成するそれぞれのカーボンナノチューブ集合体の間に容易に浸透することができるので、それぞれのカーボンナノチューブ集合体の表面にグラフェンオキサイドが存在することができる。グラフェンオキサイドにより、カーボンナノチューブ間の結合力が増大され、最終生産品であるカーボンナノチューブ繊維の引張強度が顕著に向上され得る。
前記カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドは１秒から５分、具体的には、１．２秒から２分の間接触することができる。前述した条件を満たせば、前記グラフェンオキサイドがカーボンナノチューブ集合体の内部だけではなく、それぞれのカーボンナノチューブ集合体の間に充分に浸透及び残留することができる。
一方、前記グラフェンオキサイドは、平均粒径が１０から１０００ｎｍ、具体的には１０から５００ｎｍ、より具体的には４０から１００ｎｍであってよい。前述した範囲を満たせば、カーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブの内部、具体的には気孔まで効率的に浸透して残留することができる。前記グラフェンオキサイドが前述した平均粒径を有するようにするため、粉砕工程が行われてよく、前記粉砕工程は、ボールミルなどの通常の粉砕工程であってよい。
前記分散液は、前記グラフェンオキサイドを含む水溶液であってよく、前記グラフェンオキサイドを１０から５，０００ｍｇ／ｌ、具体的には１０から１００ｍｇ／ｌ、より具体的には１０から５０ｍｇ／ｌで含んでよい。前述した範囲を満たせば、カーボンナノチューブの内部に適正量のグラフェンオキサイドが容易に浸透及び残留されてよい。また、カーボンナノチューブの内部及び表面に均一にグラフェンオキサイドがコーティングされてよい。
一方、前記カーボンナノチューブ集合体は、前記水槽１４内に存在する巻取手段１４１により巻取りされつつ、収集されて外部に排出されてよい。前記巻取手段１４１は、スピン、リール、ドラム及びコンベアからなる群から選択される１種以上であってよい。
本発明の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維の製造方法は、前記グラフェンオキサイドと接触されたカーボンナノチューブ集合体を繊維化する段階（Ｓ３）を含む。
繊維化する方法は、本発明の技術分野で行われるものであれば、特別に限定せず、収縮、延伸、ねじり（ｔｗｉｓｔｉｎｇ）などが行われてよい。
本発明の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維の製造方法は、前記Ｓ２段階及びＳ３段階の間に、前記カーボンナノチューブ繊維を熱処理する段階をさらに含むことができる。
前記熱処理は、酸素を含む雰囲気で行われてよく、具体的には、酸素が２０体積％以上で含まれた雰囲気で行われてよい。
また、前記熱処理は１５０から５００℃、具体的には２００から４００℃、より具体的には２００から３００℃で行われてよい。前述した範囲を満たせば、カーボンナノチューブの表面が部分的に酸化され、酸化されたカーボンナノチューブの表面にヒドロキシ基（−ＯＨ）などの作用基が形成されてよい。カーボンナノチューブの表面に形成された作用基とグラフェンオキサイド表面の作用基が水素結合を形成してよく、これにより最終生産品であるカーボンナノチューブ繊維の引張強度が向上されてよい。
一方、酸素を含む雰囲気ではなく、不活性ガス雰囲気で熱処理を行う場合、カーボンナノチューブの表面が酸化されないので、カーボンナノチューブ繊維の引張強度の向上などが僅かであり得るので、できれば、熱処理の雰囲気を調節するのが好ましい。
本発明の他の一実施例によるカーボンナノチューブ繊維は、前述したカーボンナノチューブ繊維の製造方法で製造され、表面及び内部の全てにグラフェンオキサイドを含むカーボンナノチューブを含む。これにより、表面にのみグラフェンオキサイドが存在する既存のカーボンナノチューブ繊維に比べ、引張強度が顕著に優れる。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例に対して詳しく説明する。しかし、本発明はいくつか異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施例に限定されない。
［実施例１から実施例６、比較例１から比較例３：カーボンナノチューブ繊維の製造］
反応領域を備えた反応器本体；前記本体の上端に位置し、前記反応領域に炭素供給源及びキャリアガスを流入する流入口；前記反応領域を加熱する加熱手段；及び前記本体の下端に設けられ、カーボンナノチューブ繊維を装置の外部に排出する水槽を含むカーボンナノチューブ繊維の製造装置を用いて下記のような方法でカーボンナノチューブ繊維を製造した。
反応領域を備えた反応器本体；前記本体の上端に位置し、前記反応領域に炭素供給源及びキャリアガスを流入する流入口；前記反応領域を加熱する加熱手段；及び前記本体の下端に設けられ、カーボンナノチューブ繊維を装置の外部に排出する水槽を含むカーボンナノチューブ繊維の製造装置を用いて下記のような方法でカーボンナノチューブ繊維を製造した。
前記反応領域の内部を窒素雰囲気で１２００℃まで昇温した後、維持させた。触媒前具体として、Ｆｅ（Ｃ５Ｈ５）２と、触媒活性剤としてＳを前記流入口に接した反応領域に装着した。Ｆｅ（Ｃ５Ｈ５）２を０．０７ｇ／ｈｒ、Ｓ触媒活性剤を０．０２ｇ／ｈｒの平均速度で気化して投入し、炭素供給源としてメタンを２．０ｈｒ−１のＧＨＳＶで、キャリアガスとして水素及び窒素をそれぞれ２５ｈｒ−１と１３ｈｒ−１のＧＨＳＶで流入口を介して流しつつ、３時間合成し、カーボンナノチューブ集合体を収得した。
前記ＧＨＳＶ（Ｇａｓ Ｈｏｕｒｌｙ Ｓｐａｃｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）は、標準状態（０℃，１ｂａｒ）で測定した値として供給される気体の体積流量と反応器体積の比を意味し、単位時間を時間（ｈｏｕｒ）で付与した値をいう。
カーボンナノチューブ集合体をグラフェンオキサイドが下記表１に記載された含量で含まれた水溶液を含む水槽に０．５分間通過させ、カーボンナノチューブ繊維の製造装置の外部に排出した。次いで、下記表１に記載された条件で熱処理し、カーボンナノチューブ繊維を収得した。
［比較例４：カーボンナノチューブ繊維複合材の製造］
比較例１のカーボンナノチューブ繊維をグラフェンオキサイドが１００ｍｇ／ｌで含まれた水溶液に１２時間浸漬し、常温及び常圧で乾燥してカーボンナノチューブ繊維複合材を製造した。
比較例１のカーボンナノチューブ繊維をグラフェンオキサイドが１００ｍｇ／ｌで含まれた水溶液に１２時間浸漬し、常温及び常圧で乾燥してカーボンナノチューブ繊維複合材を製造した。
［実験例１：カーボンナノチューブ繊維及びカーボンナノチューブ繊維複合材の特性評価］
実施例１から実施例６、比較例１から比較例３のカーボンナノチューブ繊維と比較例４のカーボンナノチューブ繊維複合材の引張強度をＦＡＶＩＭＡＴ＋（機器名、製造社：ＴＥＸＴＥＣＨＮＯ）を用いて測定した。繊維の線密度測定は、ＡＳＴＭＤ１５７７に基づいて測定され、繊維の引張試験後の繊維破断強度を線密度に分けて引張強度を測定した。詳しい測定条件は、下記に記載した通りである。比較例１を基準とし、比較例１に対する相対値で引張強度を評価し、その値を下記表２に記載した。
実施例１から実施例６、比較例１から比較例３のカーボンナノチューブ繊維と比較例４のカーボンナノチューブ繊維複合材の引張強度をＦＡＶＩＭＡＴ＋（機器名、製造社：ＴＥＸＴＥＣＨＮＯ）を用いて測定した。繊維の線密度測定は、ＡＳＴＭＤ１５７７に基づいて測定され、繊維の引張試験後の繊維破断強度を線密度に分けて引張強度を測定した。詳しい測定条件は、下記に記載した通りである。比較例１を基準とし、比較例１に対する相対値で引張強度を評価し、その値を下記表２に記載した。
測定条件：ｌｏａｄ ｃｅｌｌ ２１０ｃＮ、評点距離（Ｇａｕｇｅ ｌｅｎｇｔｈ）２ｃｍ、速度２ｍｍ／ｍｉｎ
表２を参照すれば、本発明による実施例１から実施例６のカーボンナノチューブ繊維の場合、比較例１から比較例３のカーボンナノチューブ繊維に比べて引張強度が顕著に優れることが分かった。また、カーボンナノチューブ繊維が製造された後、グラフェンオキサイドと混合した比較例４のカーボンナノチューブ繊維複合材よりも、実施例１から実施例６のカーボンナノチューブ繊維の引張強度が顕著に優れることが分かった。
そして、実施例１から実施例６のカーボンナノチューブ繊維の場合、グラフェンオキサイドの濃度が高い水溶液と接触したとき、引張強度がさらに優れることが分かった。また、グラフェンオキサイドと接触後熱処理を追加で行えば、引張強度がさらに優れ、具体的には、アルゴン雰囲気より酸素を含む雰囲気で熱処理を行えば引張強度がより優れることが分かった。
１：カーボンナノチューブ繊維の製造装置
１０：反応器
１１：流入口
１２：反応領域
１３：加熱手段
１４：水槽
１４１：巻取手段
１５：排気口
１０：反応器
１１：流入口
１２：反応領域
１３：加熱手段
１４：水槽
１４１：巻取手段
１５：排気口
Claims (9)
- 触媒及び触媒活性剤の存在下、炭素供給源からカーボンナノチューブ集合体を製造するＳ１段階、
前記カーボンナノチューブ集合体とグラフェンオキサイドを接触させるＳ２段階、及び
前記グラフェンオキサイドと接触されたカーボンナノチューブ集合体を繊維化するＳ３段階、を含むカーボンナノチューブ繊維の製造方法。 - 前記Ｓ２段階は、前記グラフェンオキサイドが分散した分散液に前記カーボンナノチューブ集合体を通過させることである、請求項１記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 前記グラフェンオキサイドの平均粒径は１０から１０００ｎｍである、請求項２記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 前記分散液は、前記グラフェンオキサイドを１０から５０００ｍｇ／ｌで含むものである、請求項２記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 前記Ｓ２段階と前記Ｓ３段階の間に、熱処理する段階をさらに含む、請求項１記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 前記熱処理は酸素を含む雰囲気下で行われる、請求項５記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 前記熱処理は１５０から５００℃で行われる、請求項５記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 反応が化学気相合成法である、請求項１記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法。
- 請求項１に記載のカーボンナノチューブ繊維の製造方法で製造され、内部及び表面にグラフェンオキサイドが存在するカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ繊維。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2017-0015343 | 2017-02-03 | ||
| KR1020170015343A KR102060566B1 (ko) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | 탄소나노튜브 섬유의 제조방법 및 이로 제조된 탄소나노튜브 섬유 |
| PCT/KR2018/001072 WO2018143602A1 (ko) | 2017-02-03 | 2018-01-24 | 탄소나노튜브 섬유의 제조방법 및 이로 제조된 탄소나노튜브 섬유 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019532193A true JP2019532193A (ja) | 2019-11-07 |
| JP6797459B2 JP6797459B2 (ja) | 2020-12-09 |
Family
ID=63040819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019520399A Active JP6797459B2 (ja) | 2017-02-03 | 2018-01-24 | カーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11136711B2 (ja) |
| EP (1) | EP3473751B1 (ja) |
| JP (1) | JP6797459B2 (ja) |
| KR (1) | KR102060566B1 (ja) |
| CN (1) | CN109563649B (ja) |
| WO (1) | WO2018143602A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10941040B2 (en) * | 2017-09-22 | 2021-03-09 | Lintec Of America, Inc. | Controlling nanofiber sheet width |
| KR101956153B1 (ko) | 2018-10-04 | 2019-06-24 | 어썸레이 주식회사 | 탄소나노튜브를 포함하는 얀의 제조방법 및 이로부터 제조된 얀 |
| CN109943950A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-28 | 上海锦湾实业有限公司 | 一种印花带用保暖吸湿排汗腈纶纤维的制造方法 |
| CN113089149B (zh) * | 2021-03-16 | 2022-11-11 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种碳纳米管复合纱线及其制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536434A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-12-13 | ケンブリッジ・ユニヴァーシティ・テクニカル・サーヴィシズ・リミテッド | 気相からの凝集物の製造 |
| WO2012108607A1 (ko) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 숭실대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브 섬유제조 |
| KR101296809B1 (ko) * | 2011-11-17 | 2013-08-14 | 한국전기연구원 | 산화그래핀에 의해 전도성이 향상된 탄소나노튜브 필름 |
| US20150038041A1 (en) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Aruna Zhamu | Fabric of continuous graphitic fiber yarns from living graphene molecules |
| US20150110704A1 (en) * | 2012-12-04 | 2015-04-23 | Soongsil University Research Consortium Techno- Park | Method for Preparing Carbon Nanotube Fibers with Improved Spinning Properties Using Surfactant |
| WO2015160041A1 (ko) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | 주식회사 포스코 | 탄소나노튜브 섬유 및 그 제조방법 |
| CN106337215A (zh) * | 2016-06-06 | 2017-01-18 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 碳纳米管复合纤维及其制备方法 |
| WO2017018766A1 (ko) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 탄소나노튜브섬유 제조장치 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101723350B (zh) | 2008-10-29 | 2011-11-16 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 碳纳米管纤维的表面改性方法 |
| CN101857460A (zh) * | 2010-05-20 | 2010-10-13 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 纺丝用碳纳米管阵列的制备方法 |
| KR101182380B1 (ko) | 2011-03-15 | 2012-09-12 | 한양대학교 산학협력단 | 그라핀 및 탄소나노튜브를 포함하는 하이브리드 고분자 복합 섬유 및 이의 제조 방법 |
| KR101423757B1 (ko) * | 2013-04-29 | 2014-08-04 | 계명대학교 산학협력단 | 수처리용 나노섬유-그래핀 분리막 제조방법 및 이에 의해 제조된 수처리용 나노섬유-그래핀 분리막 |
| KR101484090B1 (ko) | 2013-10-01 | 2015-01-19 | 코닝정밀소재 주식회사 | 탄소나노튜브―그래핀 복합체 제조방법 및 이에 의해 제조된 탄소나노튜브―그래핀 복합체 |
| CN103614810B (zh) * | 2013-11-29 | 2015-11-18 | 东南大学 | 一种碳基复合纤维的制备方法 |
| CN103628183B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-07-06 | 天津大学 | 一种规模化制备连续碳纳米管纤维的方法 |
| CN105197874B (zh) * | 2014-06-17 | 2017-01-25 | 清华大学 | 碳纳米管复合线的制备方法 |
| KR101829101B1 (ko) | 2014-09-30 | 2018-02-13 | 주식회사 엘지화학 | 리튬-설퍼 전지용 양극 활물질 및 이의 제조 방법 |
| KR101679693B1 (ko) | 2014-11-25 | 2016-11-28 | 전자부품연구원 | 탄소나노튜브 제조방법 및 하이브리드 탄소나노튜브 복합체 |
| CN105047427B (zh) * | 2015-08-06 | 2017-07-18 | 清华大学 | 超级电容器用复合电极材料及其制备方法以及超级电容器 |
| KR101704246B1 (ko) | 2015-08-21 | 2017-02-08 | 한양대학교 산학협력단 | 그래핀 옥사이드 및 탄소나노튜브 기반의 도전성 복합 섬유의 제조방법, 이로부터 제조된 복합 섬유 및 이를 포함하는 수퍼커패시터 |
| CN109072484B (zh) * | 2016-04-11 | 2021-06-04 | 汉阳大学校产学协力团 | 石墨烯纤维及其的制备方法 |
-
2017
- 2017-02-03 KR KR1020170015343A patent/KR102060566B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-01-24 CN CN201880003136.4A patent/CN109563649B/zh active Active
- 2018-01-24 JP JP2019520399A patent/JP6797459B2/ja active Active
- 2018-01-24 WO PCT/KR2018/001072 patent/WO2018143602A1/ko unknown
- 2018-01-24 US US16/320,308 patent/US11136711B2/en active Active
- 2018-01-24 EP EP18747647.8A patent/EP3473751B1/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007536434A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-12-13 | ケンブリッジ・ユニヴァーシティ・テクニカル・サーヴィシズ・リミテッド | 気相からの凝集物の製造 |
| WO2012108607A1 (ko) * | 2011-02-07 | 2012-08-16 | 숭실대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브 섬유제조 |
| KR101296809B1 (ko) * | 2011-11-17 | 2013-08-14 | 한국전기연구원 | 산화그래핀에 의해 전도성이 향상된 탄소나노튜브 필름 |
| US20150110704A1 (en) * | 2012-12-04 | 2015-04-23 | Soongsil University Research Consortium Techno- Park | Method for Preparing Carbon Nanotube Fibers with Improved Spinning Properties Using Surfactant |
| US20150038041A1 (en) * | 2013-08-05 | 2015-02-05 | Aruna Zhamu | Fabric of continuous graphitic fiber yarns from living graphene molecules |
| WO2015160041A1 (ko) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | 주식회사 포스코 | 탄소나노튜브 섬유 및 그 제조방법 |
| WO2017018766A1 (ko) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 탄소나노튜브섬유 제조장치 |
| CN106337215A (zh) * | 2016-06-06 | 2017-01-18 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 碳纳米管复合纤维及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| YIYI WANG, GUILLAUME COALS, TOBIN FILLETER: "Improvements in the mechanical properties of carbon nanotube fibers through graphene oxide interlock", CARBON, vol. 98, JPN7020000738, 2016, pages 291 - 299, ISSN: 0004306305 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11136711B2 (en) | 2021-10-05 |
| EP3473751B1 (en) | 2021-12-22 |
| WO2018143602A1 (ko) | 2018-08-09 |
| CN109563649A (zh) | 2019-04-02 |
| KR20180090462A (ko) | 2018-08-13 |
| JP6797459B2 (ja) | 2020-12-09 |
| EP3473751A1 (en) | 2019-04-24 |
| US20190271100A1 (en) | 2019-09-05 |
| KR102060566B1 (ko) | 2019-12-30 |
| EP3473751A4 (en) | 2019-06-05 |
| CN109563649B (zh) | 2021-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shah et al. | Synthesis of carbon nanotubes by catalytic chemical vapour deposition: A review on carbon sources, catalysts and substrates | |
| Feng et al. | One-step fabrication of high quality double-walled carbon nanotube thin films by a chemical vapor deposition process | |
| Jin et al. | Large-scale synthesis and characterization of carbon spheres prepared by direct pyrolysis of hydrocarbons | |
| Zhang et al. | Dry spinning yarns from vertically aligned carbon nanotube arrays produced by an improved floating catalyst chemical vapor deposition method | |
| JP6339742B2 (ja) | カーボンナノチューブ繊維の製造装置 | |
| Pham-Huu et al. | About the octopus-like growth mechanism of carbon nanofibers over graphite supported nickel catalyst | |
| JP6797459B2 (ja) | カーボンナノチューブ繊維の製造方法及びこれにより製造されたカーボンナノチューブ繊維 | |
| Okamoto et al. | Control of diameter distribution of single-walled carbon nanotubes using the zeolite-CCVD method at atmospheric pressure | |
| Mubarak et al. | Single stage production of carbon nanotubes using microwave technology | |
| JP6723593B2 (ja) | 整列度が向上したカーボンナノチューブ纎維集合体の製造方法 | |
| Tsoufis et al. | Catalytic production of carbon nanotubes over Fe–Ni bimetallic catalysts supported on MgO | |
| Qiu et al. | Catalytic synthesis of single-walled carbon nanotubes from coal gas by chemical vapor deposition method | |
| Su et al. | Synthesis of single-walled carbon nanotubes with selective diameter distributions using DC arc discharge under CO mixed atmosphere | |
| Hou et al. | Gas phase pyrolysis synthesis of carbon nanotubes at high temperature | |
| Jung et al. | Controlling the crystalline quality of carbon nanotubes with processing parameters from chemical vapor deposition synthesis | |
| Xu et al. | Controllable synthesis of carbon nanotubes by changing the Mo content in bimetallic Fe–Mo/MgO catalyst | |
| Tian et al. | Self-organization of nitrogen-doped carbon nanotubes into double-helix structures | |
| JP2013163635A (ja) | 超低嵩密度のバンドル部分を有する高伝導性カーボンナノチューブ及びその製造方法 | |
| Wang et al. | Low temperature growth mechanisms of vertically aligned carbon nanofibers and nanotubes by radio frequency-plasma enhanced chemical vapor deposition | |
| Huynh et al. | Evolution of directly-spinnable carbon nanotube growth by recycling analysis | |
| Yadav et al. | Role of sulfur source on the structure of carbon nanotube cotton synthesized by floating catalyst chemical vapour deposition | |
| BRPI0915597A2 (pt) | método de fase gasosa altamente eficiente para modificação e funcionalização de nanofibras de carbono com vapor de ácido nítrico | |
| Bahrami et al. | Short time synthesis of high quality carbon nanotubes with high rates by CVD of methane on continuously emerged iron nanoparticles | |
| Lee et al. | Synthesis of carbon nanotube fibers from carbon precursors with low decomposition temperatures using a direct spinning process | |
| Huang et al. | Liquefied petroleum gas containing sulfur as the carbon source for carbon nanotube forests |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190415 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200316 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200720 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201001 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201019 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201112 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6797459 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |