KR100593829B1 - 탄소나노튜브의 정제방법 및 정제장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브를 정제하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제방법은, (a)수직형 반응기 내부에 구비된 상하 이격된 하부필터 및 상부필터 사이에 탑재된 탄소나노튜브에 하부에서 상부로 향하는 에어플로우(air flow)를 주입하여 상기 탑재된 탄소나노튜브를 수직형 반응기 내부의 상하부필터 간의 공간 중에 분산되게 하는 단계; 및 (b)상기 에어플로우에 의해 분산된 탄소나노튜브를 열처리하기 위해 상기 수직형 반응기 내부 공간에 열을 가하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 정제효율향상, 장치의 고집적화, 처리용량의 대용량화 등의 여러 기술적 개선효과 및 경제성을 도모할 수 있는 장점을 갖는다.
열처리, 탄소나노튜브, 정제, 에어플로우, 반응기

Description

탄소나노튜브의 정제방법 및 정제장치{Method and Apparatus for purification of carbon nanotube}
도 1은 본 발명에 대비되는 종래기술의 일예를 설명하기 위한 탄소나노튜브 정제장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치를 설명하기 위한 장치 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치의 정제 효율을 비교하기 위하여 정제과정을 진행하기 전과 후의 각각의 SEM 사진들이다.
본 발명은 탄소나노튜브를 정제하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응기 내부에 실장된 탄소나노튜브에 에어플로우를 주입하여 분산시킨 후, 가열시킴으로써 탄소나노튜브의 정제도를 향상시킬 수 있는 탄소나노튜브 정제 방법 및 장치에 관한 것이다.
탄소나노튜브는 하나의 탄소원자는 3개의 다른 탄소원자와 결합되어 있고, 육각형 벌집 무늬를 형성하고 있는 그래파이트면(graphite sheet)이 나노크기의 직 경으로 둥글게 말려 그 내부에 중공된 원통형 구조(tube)를 갖고 있다. 특히, 상기 중공구조(tube)의 직경이 수~수십 나노미터에 불과하며, 아스펙스트(aspect ratio)가 10 내지 1000 정도인 극히 미세한 원통형 구조를 갖는 특징을 부각하여, '탄소나노튜브'라고 칭하고 있다.
탄소나노튜브는 튜브를 형성하는 벽을 이루고 있는 결합수에 따라 단일벽 나노튜브(single walled nanotube, 'SWNT'라고 약하기도 함)와 다중벽 나노튜브(multiwalled nanotube, 'MWNT'라고 약하기도 함)로 구분하며, 특히 단일벽 나노튜브가 여러개로 뭉쳐있는 형태(bundle type)를 다발형 나노튜브(rope nanotube)라고 칭하고 있다.
탄소나노튜브는 전기전도도가 구리와 비슷하고, 열전도율은 다이아몬드와 같으며, 강도는 철강보다 100배 이상의 높은 강도를 보유하고 있는 등의 여러 독특한 물성이 알려지면서, 다양한 기술 분야에 폭넓게 응용될 수 있는 것으로 기대되는 물질이다. 특히, 각종 장치의 전자방출원(electron emitter), VFD(vacuum fluoresecent display), 백색광원, FED(field emission display), 리튬이온 2차전지 전극, 수소저장 연료전지, 나노와이어, 나노캡슐, 나노핀셋, 단전자소자, 가스센서, 의/공학용 미세부품, 고기능 복합체 등에서 무한한 응용가능성을 보여주고 있다.
근래, 탄소나노튜브를 대량 합성하기 위한 여러가지 방법들이 제안되고 있으나, 이들 제안된 여러 방법들에서는 탄소나노튜브의 합성과 함께 다른 탄소질 재료들이 부산물로 생성되고 있으며, 탄소나노튜브의 합성시에 사용되는 촉매, 사용되 는 막질 등과 같은 다양한 합성과정에서의 처리 조건에 따라 탄소나노튜브의 조생성물(粗生成物)에는 전이금속입자, 전이금속유도체, 비정질탄소, 플러렌(fullerenes), 탄소 나노입자(nanoparticle), 흑연 등과 같은 다양한 종류의 불순물이 함유하는 것은 피할 수 없는 단점으로 지적되고 있다.
따라서, 종래의 방법을 통해 합성된 탄소나노튜브를 정제과정없이 곧바로 소재에 사용하는 경우 함께 함유된 부산물이나 불순물로 인하여 탄소나노튜브가 갖고 있는 고유의 독특한 물성이 제대로 활용되지 못하는 문제점이 확인되어, 합성된 탄소나노튜브 생성물에 대한 여러가지 정제방법, 예컨대 필터링, 크로마토그래피, 초음파 세척법, 원심분리 등의 방법이 이용되고 있다.
그러나, 이러한 종래의 탄소나노튜브의 정제방법은 공정이 복잡하고, 시간이 많이 소요되며, 탄소나노튜브로부터 비교적 큰 덩어리의 불순물의 제거에는 효율적이나 탄소나노튜브의 표면이나 측면에 붙어 있는 미세한 탄소 나노입자와 전이금속입자의 경우에는 그 제거의 효율이 높지 않은 단점이 있으며, 그 정제의 수율이 높지 않아 상용화에 바람직하지 않다는 문제점이 제기되고 있다.
최근에 산화성 가스 분위기 상태에서의 산화반응을 이용한 탄소나노튜브의 정제방법이 일본국 특원평5-1330448호(선행기술1)에서 개시된 바 있으며, 반응시약의 액상중에서 화학반응을 통한 탄소나노튜브를 정제하는 방법이 일본국 특개평8-12310호(선행기술2)에서 개시된 바 있고, 대한민국의 일진나노텍주식회사에서 '확산로에서의 열처리를 이용한 탄소나노튜브의 가스상 정제방법'이 2003년 2월 3일자로 등록받은 특허(특허등록10-0372331, 선행기술3)와, 대한민국의 일진나노텍주식 회사에서 '단층 탄소 나노튜브 정제방법 및 이에 이용되는 열처리장비'가 2003년 5월 19일자로 등록받은 특허(특허등록10-0385866, 선행기술4)가 존재하고 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 종래의 탄소나노튜브에 포함된 불순물을 정제하기 위한 가스상의 산화방식과 열처리방식이 결합된 정제 장치에 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 대비되는 종래기술의 일예를 설명하기 위한 수평형 탄소나노튜브 정제장치의 개략도이다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 가열장치(110)에 의해 감싸여지고 회전모터(116)에 회전되는 외측튜브(114) 내에 장착된 내측튜브(112)에 실장된 탄소나노튜브 샘플(118)에 에어의 흐름(120)을 주면서 가열장치(110)로부터 발생된 열에너지를 전달시켜 탄소나노튜브에 대한 열처리 정제를 진행함을 알 수 있다. 열전쌍(122)은 탄소나노튜브 샘플(118)에 전달되는 열에너지의 양을 측정하기 위한 온도측정장치로서, 열처리과정이 적정한 온도에서 진행될 수 있도록 모니터링하기 위한 부가적인 장치이다.
외측튜브(114)는 회전모터(116)와 연결되어 반복회전하고, 내측튜브(112)는 외측튜브(114)의 안쪽에 위치하며 기계적인 연결은 되어있지 않다. 종래의 장치에서 에어흐름(120)을 주는 이유는 탄소나노튜브에 포함된 불순물의 산화에 필요한 산화성 가스를 공급하기 위함에 있다.
그런데, 종래의 장치에서는, 외측튜브(114)의 회전에 따라 내측튜브(112)가 회전할 수 있으므로 역학적 혼합이 일어날 수 있으나 효율적이지 못하다. 에어흐름(120)을 위해 구비된 내측 튜브(112) 양측단의 구멍은 불순물의 산화에 필요한 가 스를 에어의 공급과 배출을 가능케 하나, 에어 흐름(120)에 의해 동일 구멍을 통하여 탄소나노튜브가 내측튜브(112)밖으로 유출되는 단점이 있다. 이러한 단점을 줄이기 위해 내측튜브(112)의 구멍을 작게하면, 에어의 공급효율이 낮아지므로, 본래 의도한 산화효율이 낮아져 바람직하지 못하다.
전술한 도 1을 포함한 종래의 정제방법은 공통적으로 다음과 같은 기술적 한계가 내재되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 정제장치를 구성하기 위해서는 부가적인 회전장치가 필요하며, 특히, 장치 설비상에서 수평배치가 필수적이라는 점에서 설치 공간의 효율성이 낮으며, 처리용량의 한계가 내재되어 있고, 정제된 탄소나노튜브의 균일한 순도확보가 곤란한 여러 문제들이 인식되고 있는 바, 이러한 제문제를 해결하기 위한 다각적인 노력이 탄소나노튜브의 합성이나 응용분야에 대한 연구 못지 않게 지속적으로 이루어지고 있는 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다.
전술한 종래의 문제점에 기초하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 장치의 공간효율성을 극대화시키면서, 장치 구성상의 복잡한 요소를 제거하고, 반응기 내부로 주입된 정제용 가스상이 탄소나노튜브와의 접촉 효율을 향상시킴으로써 고순도의 균일한 정제 효과를 얻고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 내부에 장착된 상하의 필터 사이에 탄소나노튜브를 실장하고, 주입된 가스에 의한 탄소나노튜브의 혼련을 유도할 수 있는 탄소나노튜브 정제방법 및 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 제공되는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제방법은, (a)수직형 반응기 내부에 구비된 상하 이격된 하부필터 및 상부필터 사이에 탑재된 탄소나노튜브에 하부에서 상부로 향하는 에어플로우(air flow)를 주입하여 상기 탑재된 탄소나노튜브를 수직형 반응기 내부의 상하부필터 간의 공간 중에 분산되게 하는 단계; 및 (b)상기 에어플로우에 의해 분산된 탄소나노튜브를 열처리하기 위해 상기 수직형 반응기 내부 공간에 열을 가하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (a)단계에서 수직형 반응기 내부에 탄소나노튜브 조생성물의 탑재는 단속적으로 이루어지거나 연속적으로 이루어지도록 하면 바람직하다. 상기 (b)단계에서 수직형 반응기 내부에 열을 가하는 방법은, 상기 수직형 반응기 몸체 외측에 가열장치를 구비하거나 상기 수직형 반응기 내부 공간에 별도의 가열장치를 구비하면 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 제공되는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치는, 중공된 관형구조의 몸체를 갖는 수직형 반응기; 상기 수직형 반응기 내부 공간에 하부에서 상부로 향하는 에어플로우의 주입을 위해 수직형 반응기 몸체의 하단부에 연결된 주입관; 상기 수직형 반응기 몸체의 상단부에 연결된 배기관; 상기 주입관 말단에 연결된 가스주입제어부; 및 상기 수직형 반응기 몸체의 소정부에 배치된 가열장치;를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 주입관, 반응기 몸체 및 배기관으로 이어진 일련의 연결요소들이 전체적으로 고정결합되어 일체형 구조를 이룬 상태로 구비될 수도 있으며, 하나 또는 둘 이상의 임의의 연결요소들 간에는 장치의 유지 보수의 편리성을 위해서 상호 분리 결합될 수 있는 분리결합형 구조를 이룬 상태로 구비될 수도 있다. 이때, 분리결합형 구조체인 경우에는 그 결합방식이 끼움방식 또는 나사방식 등 종래에 알려져 있는 각종 결합방식이 다양하게 채택될 수 있으며, 결합식 반응기 내부에 실장된 물질의 유출을 방지하기 위한 목적으로 실링 또는 패킹 부재를 부가할 수도 있다.
한편, 상기 주입가스제어부는, 상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 측정하기 위해 사용되는 플로우메타(floemeter)와 같은 유량측정기; 상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 조정하기 위해 사용되는 조절밸브와 같은 유량조절기; 및 상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 가스를 주입시키기 위한 주입력을 발생시키기 위해 사용되는 펌프와 같은 주입력발생기;를 포함하여 구비되면 바람직하다.
상기 주입가스제어부에 의해 반응기 내부로 주입되는 가스는 반응기 내부에 실장된 탄소나노튜브에 가해지는 에어플로우에 의해 공기중에 부유될 수 있도록 하므로써, 탄소나노튜브에 대해 보다 균일하고 효율적인 열전달이 이루어질 수 있다. 한편, 정제 목적에 따라서 열처리에 의한 정제와 더불어 탄소나노튜브에 포함된 불순물에 소정의 가스상, 예컨대 수증기, 일반공기, 암모니아가스, 수소가스, 수소화물 가스, 질산가스, 염산가스, 아세트산가스, 각종 산화성 가스 및 이들 중에서 임의 조합된 혼합가스 등을 주입할 수도 있다.
따라서, 상기 수직형 반응기 몸체, 상기 주입관 및 배기관은 탄소나노튜브의 열처리가 통상 500℃ 내외의 고온에서 진행되는 점을 고려하여, 이러한 온도에서도 고유의 물성이 그대로 유지될 수 있는 내열성 재질로 구비되어야 함은 당연하며, 이러한 내열성 재질로서는 고내열성 유리, 쿼츠(quartz), 스테인그래스 등이 있으나, 반드시 이들 재료에 한정되는 것은 아니며, 내열재료이면 재료의 한정을 둘 필요는 없다. 한편, 반응기 내부로 주입되는 가스의 화학적 반응성이 강한 경우에는 내화성까지도 구비하여야 함은 자명하다 할 것이다.
상기 수직형 반응기 몸체에 서로 이격되도록 필터를 구비한 후, 양 필터(주입관쪽 필터 및 배기관쪽 필터) 사이에 확보된 공간에 탄소나노튜브를 실장한 이후, 에어플로우를 주입하여 본 발명의 바람직한 실시예로 구상해볼 수 있으며, 사용되는 필터는 탄소나노튜브가 비록 나노스케일의 크기를 갖지만 다발(bundle) 형태로 뭉쳐져 있으므로, 마이크로 스케일의 입경을 갖는 필터를 사용하더라도 주입된 가스는 통과하더라도, 이들 필터에 의해 필터링될 수 있다. 한편, 상기 배기관쪽 필터의 정제되는 탄소나노튜브의 크기 등을 고려하여 마이크로 스케일에서 수나노미터 스케일까지 적정한 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 배기관쪽 필터의 입경보다 미세한 탄소나노튜브의 유출 가능성을 고려하여 배기관쪽에 더 미세한 입자를 필터링할 수 있는 보조필터를 더 구비함으로써 탄소나노튜브의 유출을 최소화할 수도 있다. 이들 필터는 고내열유리(pyrex), 쿼츠 또는 알루미나 등의 내열성 재질이면 바람직하며, 필요에 따라서는 주입되는 가스의 화학반응성에 대한 내화성까지 겸하면 더욱 바람직하다.
상기 가열장치는 상기 수직형 반응기 몸체 내부에 상하부 필터에 의해 확보된 공간에 실장된 탄소나노튜브에 열을 전달시키기 위한 장치로서, 통상은 반응기 외부를 감싸는 열발생장치, 예컨대 히터 등으로 구비되지만, 수직형 반응기 내부에 봉형으로 삽입되는 열선 등으로 구비될 수도 있다. 즉, 가열장치가 수직형 반응기의 내측 또는 외측 어느 곳에 구비되더라도 가장 우선적으로 고려할 것은 발생된 열이 탄소나노튜브에 효율적으로 전달시킬 수 있어야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치는 내부에 실장된 정제를 위한 탄소나노튜브에 대해 하부 방향에서 가스 흐름을 줌으로써, 주입된 가스 흐름에 연동되어 확보된 공간 상에서 탄소나노튜브가 부유 분산됨으로써, 가열장치로부터 발생된 열이 탄소나노튜브 입자에 대해 세세하고 균일한 열전달이 이루어질 수 있도록 함으로써 정제 효율을 향상시키고자 함에 있다. 이와달리, 종래에는 탄소나노튜브에 대한 열전달효율을 높이기 위한 방법으로 탄소나노튜브가 실장된 이송 수단을 가열장치 내에서 회전시키거나, 스크류 방식으로 탄소나노튜브를 혼련시키는 방법을 이용하였으나, 이 경우에는 별도의 회전 장치가 구비되어야 하는 장치의 복잡성이 초래되고 있으며, 이들 장치의 기본 개념은 수평형으로 장치가 구성되는 점에서 장치의 공간 효율성이 극히 제한적이었다는 점에서 특히 본 발명의 의의가 있다 할 것이며, 그 이외에 부가적인 여러 관점들도 본 발명의 특징을 충분하게 부각시킬 수 있다 할 것이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치의 일실시예를 설명하기 위한 장치 개략도이다.
도 2에 도시된 바에 따르면, 수직형으로 배치된 반응기는 그 하부로부터 하부연결부(201), 몸체(200) 및 상부연결부(202)로 구성되어 있으며, 그 내부는 관로가 형성되어 있으며, 이들 구성요소는 필요에 따라 일체형 또는 분리결합형으로 구비될 수 있다. 한편, 하부연결부(201) 및 상부연결부(202)에는 각각 반응기의 내측과 외측을 연통시키기 위한 연결로가 구비되어 있으며, 이들 연결로를 통해, 주입관(206) 및 배기관(207)이 연결되어 있다. 마찬가지로, 이들 주입관(206)과 배기관(207)은 반응기와 일체로 구비될 수도 있으며, 필요에 따라서는 분리결합이 가능한 탁찰식으로 구비될 수도 있다. 반응기 내부의 관로는 그 길이를 길게 형성하여, 주입관(206)으로 주입되는 에어플로우가 배기관(207)로 흐름을 형성하여, 에어플로우에 부유 유동되는 탄소나노튜브에 열전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 본 발명의 효과를 달성할 수 있다. 상기 반응기 내부로 유입되는 에어플로우는 배기관(201) 말단부에 구비된 가스주입제어부(208)에 의해 이루어지며, 가스주입제어부(208)는 상기 주입관을 통해 상기 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 측정하기 위해 사용되는 플로우메타(floemeter)와 같은 유량측정기(미도시), 상기 주입관을 통해 상기 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 조정하기 위해 사용되는 조 절밸브와 같은 유량조절기(미도시) 및 상기 주입관을 통해 상기 반응기 내부로 가스를 주입시키기 위한 주입력을 발생시키기 위해 사용되는 펌프와 같은 주입력발생기(미도시)로 구성될 수 있다.
연속적인 정제 공정에서는 배기관(207)의 말단에 정제된 탄소나노튜브를 회수하는 별도의 포집장치를 구비하거나, 후속 공정을 위한 시스템으로 곧바로 연결시킬 수도 있다.
한편, 반응기 몸체 내벽에 밀착되는 원판형 필터가 하부와 상부에 각각 구비될 수 있으며, 하부필터(203) 및 상부필터(204)에 의해 확보된 내부 공간 상에 탄소나노튜브를 실장한 후, 상하부필터에 인가되는 에어플로우에 의해 탄소나노튜브가 부유 유동될 수 있도록 함으로써 본 발명의 효과를 극대화시킬 수도 있다. 이 경우 장치의 효율성을 향상시키기 위해서는 반응기 내부에 구비된 필터의 교체나 제거의 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 별도의 부가적인 장치가 구비될 수 있다면 더욱 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치의 정제 효율을 비교하기 위하여 정제과정을 진행하기 전과 후의 각각의 SEM 사진들이다. 상기 정제후의 SEM 사진은 본 발명에 따른 정제 장치를 이용하여 465℃의 고온 상태에서 1시간 정도 정제과정을 진행한 이후 촬영한 것이다.
도 3a 및 도 3b를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 정제 전의 SEM 사진에서는 비정질탄소의 파티클이 사진 전체에 조밀하게 분포하고 있음을 확인할 수 있지만, 정제 후의 SEM 사진에서는 불순물인 비정질탄소가 관찰되지 않음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제 장치를 이용하는 경우에 불순물의 제거 효율이 높게 유지되는 것을 확인할 수 있는 객관적인 자료이다.
이상에서 설명된 본 발명의 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.
본 발명에 따른 탄소나노튜브 정제장치에 따르면 다음과 같은 장점을 갖고 있음을 알 수 있다.
첫째, 종래의 탄소나노튜브 정제장치의 효율에 비해 결코 낮지 않은 결과를 보여줄 수 있어 장치 대체에 무리가 없다.
둘째, 본 발명에 따른 정제 장치의 구성이 상대적으로 복잡하지 않음으로써, 소요되는 비용 및 유지 보수의 비용이 낮게 책정될 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 정제 장치는 수평형으로 배치되는 종래의 정제 장치와 달리 수직형, 수평형, 경사형 등 배치에 대한 특별한 제한성이 없으므로, 설치공간에 따라서 적정하게 배치할 수 있으므로, 장치의 공간이용 효율성이 높으며, 특히 대용량 설비 구축에도 유리한 장점을 갖는다.
넷째, 본 발명에 따른 정제 장치는 주입가스에 의해 반응기 내부에서 공간상의 부유 유동이 이루어지도록 함으로써 탄소나노튜브에 대한 열전달효율이 종래보다 획기적으로 개선시킴으로써 열처리에 의한 정제효율이 향상될 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 정제 장치는 단속적으로 독자의 탄소나노튜브의 정제시스템을 구축할 수 있음은 물론, 탄소나노튜브 합성과정의 마무리 과정에 연속적으로 배치함으로써 대용량의 정제가 가능한 장점을 갖는다.

Claims (6)

  1. 탄소나노튜브 정제방법에 있어서,
    (a)수직형 반응기 내부에 구비된 상하 이격된 하부필터 및 상부필터 사이에 탑재된 탄소나노튜브에 하부에서 상부로 향하는 에어플로우(air flow)를 주입하여 상기 탑재된 탄소나노튜브를 수직형 반응기 내부의 상하부필터 간의 공간 중에 분산되게 하는 단계; 및
    (b)상기 에어플로우에 의해 분산된 탄소나노튜브를 열처리하기 위해 상기 수직형 반응기 내부 공간에 열을 가하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 정제 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 수직형 반응기 내부에 탄소나노튜브 조생성물의 탑재는 단속적으로 이루어지거나 연속적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 정제방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 수직형 반응기 내부에 열을 가하는 방법은, 상기 수직형 반응기 몸체 외측에 가열장치를 구비하거나 상기 수직형 반응기 내부 공간에 별도의 가열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 정제방법.
  4. 삭제
  5. 중공된 관형구조의 몸체를 갖는 수직형 반응기;
    상기 수직형 반응기 내부 공간에 하부에서 상부로 향하는 에어플로우의 주입을 위해 수직형 반응기 몸체의 하단부에 연결된 주입관;
    상기 수직형 반응기 몸체의 상단부에 연결된 배기관;
    상기 주입관 말단에 연결된 가스주입제어부; 및
    상기 수직형 반응기 몸체의 소정부에 배치된 가열장치;를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 정제장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 주입가스제어부는,
    상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 측정하기 위한 유량측정기;
    상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 주입되는 가스의 유량을 조정하기 위한 유량조절기; 및
    상기 주입관을 통해 상기 수직형 반응기 내부로 가스를 주입시키기 위한 주입력을 발생시키기 위한 주입력발생기;를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브 정제장치.
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