KR100759102B1 - 전기방사법에 의한 폴리아크릴로나이트닐과 피치의 2성분계탄소 나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
연화점 | 분자량 | 원소분석(%) | 용해성(%) | ||||||||||
Mw | Mn | PDI | C | H | N | O | BS | TS | DS | DaS | QI | PI | |
256 | 556 | 488 | 1.14 | 93.04 | 5.03 | 0.11 | 1.82 | 34 | 79 | 55 | 86 | 0.45 | 0.66 |
PAN/Pitch비율 (wt.%) | 열처리온도 (℃) | 전기전도도 (S/cm) | 탄화수율 (%) |
30/70 | 700 | 2-4 | 60-73 |
50/50 | 1-3 | 50-65 | |
70/30 | 2-2 | 47-55 | |
30/70 | 800 | 3-7 | 55-70 |
50/50 | 5-6 | 50-60 | |
70/30 | 4-5 | 45-53 | |
30/70 | 900 | 4-8 | 50-68 |
50/50 | 3-7 | 47-54 | |
70/30 | 2-6 | 45-50 | |
30/70 | 1000 | 5-21 | 45-65 |
50/50 | 5-10 | 40-55 | |
70/30 | 4-8 | 30-45 |
활성화시간 (분) | aBET S.S.A (m2g-1) | T.P.V. (cm3g-1) | bVmeso (cm3g-1) | cVmicro (cm3g-1) | dWmeso (nm) | eWmicro (nm) | fA.P.S. (nm) |
60 | 906 | 0.39 | 0.06 | 0.31 | 3.7 | 0.5 | 1.7 |
120 | 1290 | 0.54 | 0.07 | 0.40 | 2.8 | 0.6 | 1.7 |
180 | 2332 | 1.14 | 0.43 | 0.68 | 3.1 | 0.6 | 2.0 |
Claims (6)
- 탄소섬유 전구체 물질로서 PAN과 피치를, THF, DMF, DMAc, pyridine, quinoline 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 유기용매에 단독 또는 혼합용해하여 PAN과 피치를 혼합하여 전기방사 가능한 농도의 방사용액을 제조하는 단계와;상기 방사용액에 고전압을 인가해 전기방사하여 직경 0.1∼0.9㎛의 탄소섬유 전구체 나노섬유를 얻는 단계와;상기 전기방사된 유기나노섬유를 공기를 이용하여 산화안정화하여 내염섬유를 얻는 단계와;상기 산화안정화된 내염섬유를 탄소화, 활성화 또는 흑연화하여 탄소 나노섬유, 활성탄소 나노섬유, 흑연 나노섬유를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 피치는, 연화점이 200 - 350℃범위의 이방성 내지는 등방성 피치인 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 유기용매에 분급되는 피치의 농도는 20 - 70 wt.% 이고, PAN/pitch 혼합방사용액의 농도는 8 - 30 wt.%인 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소나노섬유 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 내염섬유의 탄소화는 1000 ℃의 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 내염섬유의 활성화는, 질소가스와 스팀의 비율이 50/50vol%이고 800℃의 분위기에서 활성화하여 비표면적이 906∼2,332㎡/g을 가지는 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소 나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법.
- 제 1항에 있어서,상기 탄소화, 활성화 내지는 흑연화한 나노섬유를 볼밀 등의 방법에 의해 탄소섬유의 길이를 0.02∼1.0㎜로 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PAN/pitch 2성분계 탄소 나노섬유 및 활성탄소 나노섬유 제조방법.
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