KR100869026B1 - 구형의 산화제일구리 응집체 입자 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

구형의 산화제일구리 응집체 입자 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성된 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들로 이루어지고, 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 균일성이 우수한 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들로 이루어지므로, 배선 형성을 위한 소성시 양호한 전기전도도를 구현하는 등 물성이 우수하다. 이에 따라, 본 발명의 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 태양에너지 변환, 자기기억매체, 촉매, 가스 센서, 구리배선 형성의 전구체 등으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

구형의 산화제일구리 응집체 입자 조성물 및 그 제조방법{Spherical assembly particle composition of cuprous oxide and preparation method thereof}
본 발명은 Cu2O 로 된 초미립자들이 서로 응집되어 형성된 다수의 Cu2O 응집체 입자 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 형상과 크기가 제어된 Cu2O 응집체 입자들의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Cu2O는 태양에너지 변환, 자기기억매체, 촉매, 가스 센서, 구리배선 형성의 전구체 등으로 이용되는 물질이며, 나노 혹은 마이크로 사이즈 수준의 입자 합성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
잘 알려진 바와 같이, 입자의 물성은 그 크기에 따라 달라진다. 예를 들어 나노 사이즈 수준의 초미립자들은 벌크 입자보다 융착 온도가 낮아지고, 표면적 증대로 인해 활성이 극대화된다. 다만, 초미립자는 가공성이 불량하여 다루기 쉽지 않은 문제점이 있다. 따라서, 초미립자 특유의 물성을 충분히 발현시키면서도, 가공성이 우수한 Cu2O 입자가 요구되고 있다.
[Nano Lett. 2003, 3, 231.]는 200 ~ 450 nm 크기의 Cu2O 입자의 제조방법을 개시하고 있다. 형성된 Cu2O 입자들은 속이 빈 튜브 형상의 입자로서 밀도가 낮고 단순한 Cu2O 입자의 혼합물로 제조되므로, 전술한 초미립자 특유의 물성과 가공성을 동시에 만족시키기 어렵다.
또한, 대한민국 공개특허공보 10-2005-84099호는 히드라진계 환원제를 이용하여 Cu2O 전구체를 환원시킴으로서 Cu2O 입자를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 강환원제를 이용하여 Cu2O 입자를 제조하는 경우, 급속한 환원반응으로 인하여 생성된 Cu2O 입자의 크기가 급속히 커짐으로서 Cu2O 응집체 입자들의 형상이 불규칙해지고, 입자 크기 또한 불균일성이 높아진다.
한편, 일본 공개특허공보 2006-96655호는 황산구리를 약환원제로 환원시켜 Cu2O 입자를 제조하는 방법을 개시하고 있는데, 황산구리를 전구체로 하여 제조한 Cu2O 입자들은 단순한 Cu2O 초미립자의 혼합물로 제조된다.
따라서, 본 발명의 목적은 초미립자 특유의 물성이 충분히 발현될 수 있으며 Cu2O 응집체 입자들의 균일성이 양호한 Cu2O 응집체 입자의 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전술한 Cu2O 입자의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다.
본 발명의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성된 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들로 이루어지고, 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%이다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물에 있어서, 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 표면은 계면활성제로 피복될 수 있으며, 특히 바람직한 계면활성제로는 폴리아크릴아미드가 사용될 수 있다.
본 발명의 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법은, (스텝. 1) 하기 화학식 1로 표시되는 구리카르복실 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 카르복실기 함유 화합물과 구리염을 용매에 용해시켜 Cu2O 전구체 용액을 준비하는 단 계;
(R1-COO)2Cu
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
R1-COOH
상기 화학식 2에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
(스텝. 2) 상기 Cu2O 전구체 용액에 표준환원전위가 -0.2 내지 -0.05 V인 약환원제를 투입하여, 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성되며 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들을 형성하는 단계; 및 (스텝. 3) 상기 (스텝. 2)단계의 결과물로부터 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들을 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 약환원제로는 아스콜빈산(ascorbic acid), 디올 화합물, 시트르산(citric acid), 프럭토오스(fructose), 아민 화합물, 알파-히드록시 케톤(α-hydroxy ketone) 화합물, 숙신산(succinic acid), 말토오스(maltose) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법에 있어서, Cu2O 응집체 입자의 형상 및 크기 균일성을 향상시키기 위하여 상기 Cu2O 전구체 용액에 계면활성제, 가장 바람직하게는 폴리아크릴아미드를 더 첨가할 수 있다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 균일성이 우수한 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들로 이루어지므로, 배선 형성을 위한 소성시 양호한 전기전도도를 구현하는 등 물성이 우수하다. 이에 따라, 본 발명의 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 태양에너지 변환, 자기기억매체, 촉매, 가스 센서, 구리배선 형성의 전구체 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 제조방법에 따르면, 초미립자 특유의 물성이 충분히 발현될 수 있으며 형상과 크기가 제어된 Cu2O 응집체 입자의 조성물을 제조할 수 있다. 더불어, 실온에서도 입자의 균일성이 양호한 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상 에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명에 따른 Cu2O 응집체 입자의 모식도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 조성물을 구성하는 Cu2O 응집체 입자(10)는 다수의 Cu2O 초미립자(1)들이 서로 응집되어 형성된다.
Cu2O 초미립자(1)들은 평균입경이 1 내지 100 nm이다. Cu2O 초미립자(1)들의 평균입경이 1 nm 미만이면 입자 형성 자체가 어려우며, 100 nm를 초과하면 초미립자 특유의 물성을 발현시키기 어려워진다. 바람직한 초미립자(1)들의 평균입경은 1내지 10 nm이다. 또한, Cu2O 초미립자(1)들의 입경에 대한 표준편차는 0 내지 10%로서, 표준편차가 10%를 초과하면 균일한 크기와 형상의 Cu2O 응집체 입자들을 형성하기 어렵다.
한편, Cu2O 응집체 입자(10)는 구형(球形)으로서, 그 평균입경은 0.1 내지 10 μm이다. Cu2O 응집체 입자(10)들의 평균입경이 0.1 μm 미만이면 응집체로 형성시키는 의미가 퇴색하며, 10 μm를 초과하면 크기가 너무 커서 가공성이 떨어지게 된다. 바람직한 Cu2O 응집체 입자(10)들의 평균입경은 0.3 내지 2 μm이다. 또한, Cu2O 응집체 입자(10)들의 입경에 대한 표준편차는 0 내지 40%, 바람직하게는 0 내지 20%로서, 표준편차가 40%를 초과하면 크기의 불균일성으로 인하여 배선 형성 시 패터닝에 대한 물성이 불량해진다.
본 명세서에서 구형(球形)은 각 단면의 종횡비(aspect ratio)가 1인 완벽한 구체 외에, 각 단면의 종횡비(aspect ratio)가 2이하인 타원형 구체도 포함하는 의미로 정의된다.
이와 같이, 본 발명의 Cu2O 응집체 입자들은 소정 크기로 제어된 초미립자들이 응집된 균일성 높은 구체(球體)이므로, 초미립자 특유의 물성을 충분히 발현한다. 예를 들어, 동일한 소정 크기와 형상으로 제어된 본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 융착 온도가 낮아지고, 표면적도 매우 커지게 된다. 또한, 적절한 가공성을 확보할 정도의 입경을 갖고 있다. 이에 따라, 태양에너지 변환, 자기기억매체, 촉매, 가스 센서, 구리배선 형성의 전구체 등으로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물은 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 하기 화학식 1로 표시되는 구리카르복실 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 카르복실기 함유 화합물과 구리염을 용매에 용해시켜 Cu2O 전구체 용액을 준비한다(스텝. 1).
<화학식 1>
(R1-COO)2Cu
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
<화학식 2>
R1-COOH
상기 화학식 2에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
화학식 1의 구리카르복실 화합물로는 (CH3COO)2Cu를 예시할 수 있고, 화학식 2의 카르복실기 함유 화합물로는 CH3COOH를 예시할 수 있다. 또한, 구리염으로는 구리의 질산화물, 구리의 할로겐화물, 구리의 수산화물, 구리의 황산화물 등을 예시할 수 있으며, 이들을 각각 단독으로 또는 이들 중 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 용매로는 전술한 구리카르복실 화합물 또는 카르복실기 함유 화합물과 구리염을 용해시킬 수 있는 용매로서, 약환원제 첨가시 본 발명에 따라 Cu2O 응집체 입자를 형성할 수 있는 용매라면 모두 사용이 가능한데, 예를 들어 물, C1-C6 저급 알코올, 디메틸포름아미드, 디메틸 설폭사이드, 테트라히드로푸란, 아세토니트릴 등을 각각 단독으로 또는 이들을 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 물을 포함하는 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
이어서, 준비한Cu2O 전구체 용액에 표준환원전위가 -0.2 내지 -0.05 V인 약환원제를 투입하여, 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성되며 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들을 형성한다(스텝. 2). 응집체 입자 및 Cu2O 초미립자의 크기는 용매의 종류, 계면활성제 첨가 등의 반응조건을 변화시켜 조절할 수 있다.
약환원제는 (스텝. 1)에서 Cu2O 전구체를 용매에 용해시키기 전에 먼저 투입할 수도 있으며, 별도의 용매에 약환원제를 용해시킨 다음 Cu2O 전구체 용액에 투입할 수도 있다. 약환원제로는 표준환원전위가 -0.2 내지 -0.05 V인 약환원제를 사용하는데, 표준환원전위가 -0.2 V미만이면 환원속도가 지나치게 빠르게 되어 Cu2O 초미립자가 불균일한 크기로 얻어지므로 응집체 입자를 얻기 어렵고, 표준환원전위가 -0.05 V를 초과하면 Cu2O 초미립자 형성이 잘 되지 않거나 혹은 너무 느려서 경제성이 떨어진다. 이러한 약환원제로는 아스콜빈산(ascorbic acid), 디올 화합물, 시트르산(citric acid), 프럭토오스(fructose), 아민 화합물, 알파-히드록시 케톤(α-hydroxy ketone) 화합물, 숙신산(succinic acid), 말토오스(maltose) 등을 각각 단독으로 또는 이들 중 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
전술한 (스텝. 1) 및 (스텝. 2) 단계를 통하여 응집체 입자인 Cu2O 구체(球體)가 형성되는 과정을 추론하면 다음과 같다.
Cu2O 전구체 용액 내에서, 상기 화학식 1의 구리카르복실 화합물 또는 상기 화학식 2로 표시되는 카르복실기 함유 화합물과 구리염은 구리이온과 R1-COO- 이온을 형성한다. 약환원제 첨가에 따라 구리이온은 소정 속도로 환원하여 Cu2O 초미립 자로 성장하며, 형성된Cu2O 초미립자 표면에는 R1-COO- 이온이 배위 결합한다. 이 때 Cu2O 초미립자 표면에는 COO- 가 위치하고, 소수성 부분인 R1 은 초미립자의 외부로 배향된다. 이에 따라 Cu2O 초미립자의 외곽부는 소수성을 띄게 되며, 친수성 환경에서 이들이 서로 응집하여 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들이 형성된다.
즉, 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들은 소정의 표준환원전위를 갖는 약환원제를 이용하여 Cu2O 전구체 용액 내의 구리 이온을 적절한 속도로 환원시킨 다음, 형성된 Cu2O 초미립자가 R1-COO- 이온에 의해 응집되어 형성된다.
이와 달리, 대한민국 공개특허공보 10-2005-84099호에 개시된 바와 같이 강환원제인 히드라진계 환원제를 이용하여 Cu2O 전구체를 환원시키는 경우, 환원반응이 급속히 일어나 형성되는 Cu2O 입자가 크게 형성되므로, 상호 응집이 일어나기 전에 침전되는 등 응집체가 아닌 단순한 Cu2O 입자도 얻어지며, Cu2O 응집체 입자들의 형상과 입자 크기 또한 불균일하게 된다.
또한, 일본 공개특허공보 2006-96655호에 개시된 바와 같이 황산구리를 약환원제로 환원시켜 Cu2O 입자를 제조하는 경우, 형성된 Cu2O 초미립자가 상호 응집되도록 하는 R1-COO- 이온이 없으므로, 단순한 Cu2O 입자의 혼합물이 얻어진다.
Cu2O 응집체 입자 크기의 균일성을 향상시키기 위하여 상기 Cu2O 전구체 용액에 계면활성제를 더 첨가할 수 있다. 계면활성제는 그 종류 및 사용량 등에 따라 응집체 입자의 크기도 조절할 수 있는데, 첨가된 계면활성제는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 표면에 피복되는 형태로 존재하게 된다.
계면활성제로는 하나의 분자 내에 친수성기와 친유성기를 모두 갖는 양친매성 물질로서, Cu2O 입자 제조시 사용되는 통상적인 계면활성제를 사용할 수 있는데, 예를 들어 -OH, -COOH, -SH, -NH등의 기능기를 하나 또는 이들 중 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 계면활성제로서 폴리아크릴아미드를 사용하면, 얻어지는 Cu2O 응집체 입자의 형상과 크기가 더욱 균일해져서, 입경에 대한 표준편차가 0 내지 20%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물에 있어서, 용액 내의Cu2O 전구체 및 약환원제 각각의 농도는 1 mM 내지 500 mM인 것이 바람직하다. 또한, 계면활성제의 농도는 10 mM 내지 1 M인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조는 5 내지 40 ℃의 온화한 반응조건에서도 가능하며, 실압 및 공기 중에서 비교적 짧은 시간 내에 완료될 수 있다.
(스텝. 2) 단계가 종료되면, 원심분리 등의 방법으로 용액으로부터 Cu2O 응 집체 입자들을 분리하여 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성을 얻는다. (스텝. 3)
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
실시예 1
(CH3COO)2Cu·H2O 50 mg과 폴리아크릴아미드 200 mg 을 증류수 4.5 ml에 녹여 제1 용액을 준비하고, 아스콜빈산 22 mg 을 증류수 0.5 ml에 녹여 제2 용액을 준비하였다. 실온, 상압 및 공기 중에서 상기 두 용액을 혼합하고 10분간 정치하였다. 2000 rpm에서 3분간 원심분리한 후, 위층의 상청액을 버리고 남은 침전물을 물 20 ml에 재분산한 후 원심분리 과정을 한 번 더 반복하여 Cu2O 입자를 얻었다.
상기 Cu2O 입자에 대해 SEM 사진(도 2), TEM 사진(도 3), XRD 분석 그래프(도 4), HRTEM을 이용한 Cu2O 입자의 구조 분석 사진(도 5) 및 Cu2O 입자 끝부분의 TEM 사진(도 6), FIB로 잘라서 촬영한 Cu2O 입자의 단면 SEM 사진(도 7)을 각각 도면에 나타내었다.
도 4의 XRD 패턴에 대한 Scherrer equation 계산법에 의해서 얻은 결정 크기는 4.4 nm였으며, 이것은 도 6에서 TEM을 통하여 확인할 수 있는 ~5 nm 의 입자 크 기와도 일치한다.
형성된 응집체들의 크기는 SEM 이미지(도 2)를 기초로 그래픽 소프트웨어(MAC-View)를 사용하여 200개 이상의 입자에 대해 측정하였고, 얻어진 통계 분포를 통해 평균 크기가 504.7 nm, 표준편차는 91.8(18%)로 계산되었다.
실시예 2
폴리아크릴아미드를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 Cu2O 입자를 제조하였다. 도 8의 SEM 사진을 참조하면, 일부 크기가 큰 응집체가 형성되어 있기는 하나, 비교적 균일한 크기의 Cu2O 응집체 입자인 구체(球體)들로 형성되었음을 알 수 있다. 평균 크기는 777.2 nm, 표준편차는 300.6 (39%)로 계산되었다.
비교예 1
대한민국 공개특허공보 10-2005-84099호의 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 아래와 같이 Cu2O 입자를 제조하였다.
무수아세트산 구리 8 g에 정제수 70 ml를 첨가하였다. 25 ℃에서 교반하면서 히드라진과 아세트산구리의 몰비가 1:2가 되도록 64중량%의 히드라진 수화물 2.6 ml를 첨가하여 반응시킴으로서 Cu2O 입자 침전물을 얻었다.
얻어진 Cu2O 입자 침전물에 대하여 광학현미경으로 관찰한 결과, 불규칙한 형상과 크기의 혼합물이 관찰되었다(도 9 및 도 10 참조).
도 1은 본 발명의 Cu2O 응집체 입자의 개략적인 모식도이다.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자의 TEM 사진이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자의 XRD 분석 그래프이다.
도 5는 HRTEM을 이용하여, 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자의 구조 분석 사진이다.
도 6은 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자 끝부분의 TEM 사진이다.
도 7은 실시예 1에 따라 제조된 Cu2O 입자를 FIB로 잘라서 촬영한 Cu2O 입자의 단면 SEM 사진이다.
도 8은 실시예 2에 따라 제조된 Cu2O 입자의 SEM 사진이다.
도 9는 비교예 1에 따라 제조된 침전물의 광학현미경 사진이다.
도 10은 비교예 1에 따라 제조된 침전물의 일부를 확대한 광학현미경 사진이다.

Claims (15)

  1. 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성된 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들로 이루어지고,
    상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 표면이 계면활성제로 피복된 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계면활성제는 -OH, -COOH, -SH 및 -NH로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기능기 또는 이들 중 2종 이상의 기능기를 갖는 단분자, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계면활성제는 폴리아크릴아미드이고, 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 입경에 대한 표준편차가 0 내지 20%인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물.
  5. (스텝. 1) 하기 화학식 1로 표시되는 구리카르복실 화합물 또는 하기 화학식 2로 표시되는 카르복실기 함유 화합물과 구리염을 용매에 용해시켜 Cu2O 전구체 용액을 준비하는 단계;
    <화학식 1>
    (R1-COO)2Cu
    상기 화학식 1에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
    <화학식 2>
    R1-COOH
    상기 화학식 2에서, R1은 탄소수가 1 내지 18인 알킬기임.
    (스텝. 2) 상기 Cu2O 전구체 용액에 표준환원전위가 -0.2 내지 -0.05 V인 약환원제를 투입하여, 평균입경이 1 내지 100 nm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 10%인 다수의 Cu2O 초미립자들이 서로 응집되어 형성되며 평균입경이 0.1 내지 10 μm이고 입경에 대한 표준편차가 0 내지 40%인 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들을 형성하는 단계; 및
    (스텝. 3) 상기 (스텝. 2) 단계의 결과물로부터 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들을 분리하는 단계를 포함하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구리카르복실 화합물은 (CH3COO)2Cu이고, 상기 카르복실기 함유 화합물은 CH3COOH인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구리염은 구리의 질산화물, 구리의 할로겐화물, 구리의 수산화물, 구리의 황산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 용매는 물, C1-C6 저급 알코올, 디메틸포름아미드, 로 이루어진 군으로 부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용매는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 약환원제는 아스콜빈산(ascorbic acid), 디올 화합물, 시트르산(citric acid), 프럭토오스(fructose), 아민 화합물, 알파-히드록시 케톤(α-hydroxy ketone) 화합물, 숙신산(succinic acid) 및 말토오스(maltose)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 약환원제는 아스콜빈산(ascorbic acid)인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 Cu2O 전구체 용액에 계면활성제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 계면활성제는 -OH, -COOH, -SH 및 -NH로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 기능기 또는 이들 중 2종 이상의 기능기를 갖는 단분자, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 계면활성제는 폴리아크릴아미드이고, 상기 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자들의 입경에 대한 표준편차가 0 내지 20%인 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 (스텝. 2) 단계는 5 내지 40 °C에서 수행되는 것을 특징으로 하는 구형(球形)의 Cu2O 응집체 입자 조성물의 제조방법.
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