KR101305892B1 - 저온 폴리올에 의한 나노 와이어 및 이의 제조 방법 - Google Patents

저온 폴리올에 의한 나노 와이어 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법은, 환원 용매에 금속 화합물 및 촉매를 첨가하여 가열하여 금속 나노 와이어를 형성하는 금속 나노 와이어를 형성하는 단계; 및 상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계를 포함한다. 상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계에서는 상기 촉매 및 상기 촉매에 의해 생성된 불용성 물질을 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 정제 물질을 상기 환원 용매에 첨가한다.

Description

저온 폴리올에 의한 나노 와이어 및 이의 제조 방법{NANOWIRE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME BY USING LOW TEMPERATURE POLYOL PROCESS}
본 기재는 나노 와이어 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치, 태양 전지, 모바일 장치 등의 다양한 전자 제품에서 투명 전극이 적용되고 있다. 이러한 투명 전극을 형성하기 위한 도전성 물질로 나노미터(nanometer) 수준의 크기를 가지는 와이어 형상 구조체인 나노 와이어에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 나노 와이어는 우수한 전기 전도성, 유연성 및 투과도를 지녀 투명 전극이 우수한 특성을 가지도록 할 수 있다. 그러나 나노 와이어들은 형성의 제어가 어려워 반응 과정에서 구형, 판상형 또는 다면체의 나노 입자, 장축비(aspect)가 짧은 나노 막대(nano rod) 등이 생성될 수 있어 나노 와이어의 생산 수율이 저하될 수 있다. 또한, 성장 중 쉽게 응집하여 나노 클러스터를 이루게 되므로 나노 와이어의 제조가 용이 하지 않다. 그리고 나노 와이어 형성 반응을 촉진하기 위하여 사용되는 촉매가 불용성 물질일 경우 정제가 쉽지 않으며 제거를 위하여 원심 분리를 하게 되면 대량 생산이 어렵고 생산 수율이 낮아지는 문제가 있다.
실시예는 생산성 및 특성을 향상할 수 있는 나노 와이어 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법은, 환원 용매에 금속 화합물 및 촉매를 첨가하여 가열하여 금속 나노 와이어를 형성하는 금속 나노 와이어를 형성하는 단계; 및 상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계를 포함한다. 상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계에서는 상기 촉매 및 상기 촉매에 의해 생성된 불용성 물질을 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 정제 물질을 상기 환원 용매에 첨가한다.
상기 정제 물질이 KCN, NaCN, HNO3, 및 NH4OH로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 촉매가 AgCl, KBr, KI, CuCl2, PtCl2, H2PtCl4, H2PtCl6, AuCl, AuCl3, HAuCl4 및 HAuCl2로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 정제 물질은 증류수에 용해된 상태로 상기 환원 용매에 첨가될 수 있다.
상기 정제 물질은 상기 촉매의 몰수에 대하여 1.5~3 당량만큼 포함될 수 있다.상기 환원 용매가 프로필렌글라이콜(PG), 1,3-프로판디올, 디프로필렌글라이콜으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 금속 나노 와이어가 은(Ag)을 포함할 수 있다.
상기 나노 와이어를 형성하는 단계는, 상기 환원 용매를 가열하는 단계; 상기 환원 용매에 캡핑제를 첨가하는 단계; 상기 환원 용매에 상기 촉매를 첨가하는 단계; 및 상기 환원 용매에 상기 금속 화합물을 첨가하여, 반응 용액에서 상기 금속 나노 와이어를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 환원 용매가 프로필렌글라이콜(PG), 1,3-프로판디올, 디프로필렌글라이콜으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있고, 상기 환원 용매를 가열하는 단계에서 상기 환원 용매를 80~140℃의 온도로 가열할 수 있다.
상기 나노 와이어의 길이가 20㎛ 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 나노 와이어는 상술한 나노 와이어 제조 방법에 의하여 제조되어, 길이가 20㎛ 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법에서는, 나노 와이어를 정제하는 단계에서 불용성 물질을 가용성 물질로 변환할 수 있는 물질을 첨가하여 금속 나노 와이어로부터 첨가제를 쉽게 제거할 수 있다. 이에 의하면 별도로 원심 분리 등을 하지 않아도 되므로 대량 생산에 적합하며 생산 수율이 우수하다.
또한, 환원력이 우수한 용매를 사용하는 것에 의하여 반응 온도를 낮출 수 있고, 이에 의하여 응집 현상을 최소화할 수 있다. 결과적으로 금속 나노 와이어의 생산 수율을 향상할 수 있어, 80% 이상의 생산 수율을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법의 흐름도이다.
도 2는 실시예에 따라 제조된 은 나노 와이어의 사진이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 은 나노 와이어의 사진이다.
도 4는 비교예 2에 따라 제조된 은 나노 와이어의 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법은, 금속 나노 와이어를 형성하는 단계(ST10~ST50) 및 이 금속 나노 와이어를 정제하는 단계(ST60)를 포함한다. 여기서, 금속 와이어를 형성하는 단계(ST10~ST50)는 용매를 가열하는 단계(ST10), 용매에 캡핑제를 첨가하는 단계(ST20), 용매에 촉매를 첨가하는 단계(ST30), 용매에 금속 화합물을 첨가하는 단계(ST40) 및 용매에 상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(ST50)를 포함할 수 있다.
이러한 단계들은 모두 필수적인 것은 아니며 제조 방법에 따라 일부 단계가 수행되지 않을 수 있으며 각 단계의 순서가 바뀔 수도 있다. 상술한 각 단계를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
용매를 가열하는 단계(ST10)에서는, 용매를 금속 나노 와이어의 형성에 적합한 반응 온도로 가열한다.
용매로는 환원성 용매(reducing solvent)를 사용할 수 있다. 이러한 환원성 용매는 다른 물질들을 혼합하는 용매로서의 역할과 함께, 약한 환원제(mile reducing agent)의 역할을 함께 수행하여 금속 나노 와이어 형성을 도울 수 있다. 이러한 환원성 용매로는, 일례로 에틸렌글라이콜(EG), 프로필렌글라이콜(PG), 1,3-프로판디올, 디프로필렌글라이콜, 글리세린, 글리세롤, 글루코스 등을 들 수 있다. 반응 온도는 용매, 금속 화합물의 종류 및 특성을 고려하여 다양하게 조절될 수 있다.
일례로, 에틸렌글라이콜보다 은에 대한 환원력이 우수한 프로필렌글라이콜을 용매로 사용하여 은 나노 와이어를 형성하는 경우에는 반응 온도가 80℃ 내지 140℃일 수 있다. 반응 온도가 80℃ 미만인 경우에는 반응 속도가 작아 반응이 원활하지 않을 수 있으며 공정 시간이 길어질 수 있다. 반응 온도가 140℃ 를 초과하는 경우에는 반응 속도가 가속되어 금속 결정화 속도가 빨라지고 이에 의하여 응집 현상이 발생하여 은 나노 와이어의 형상을 가지기 어려울 수 있으며 생산 수율이 저하될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 환원력이 우수한 프로필렌글라이콜을 용매로 사용하여 종래(일례로, 에틸렌글라이콜을 환원용매로 하여 반응 온도가 160℃ 이상)보다 낮은 반응 온도에서 은 나노 와이어를 제조할 수 있다. 종래에는 반응 온도가 고온이어서 네트워크 형성에 불리한 짧은 길이(일례로, 15㎛ 미만)의 은 나노 와이어들을 형성할 수 있었으며 생산 수율 또한 낮았다. 반면, 본 실시예에서는 반응 온도를 낮춰 길이가 20㎛ 이상인 은 나노 와이어들을 높은 수율로 제조할 수 있다.
이어서, 용매에 캡핑제를 첨가하는 단계(ST20)에서는, 와이어 형성을 유도하는 캡핑제를 용매에 첨가한다. 금속 나노 와이어 형성을 위한 환원이 너무 빠르게 이루어지면 금속들이 응집되면서 와이어 형상을 이루기 어려운바, 이러한 캡핑제는 용매 내의 물질 들이 적절하게 분산되도록 하여 응집을 방지하는 역할을 한다. 또한, 금속 나노 와이어, 일례로 은 나노 와이어의 결정면 중 (100)면에 강하게 결합하여 (111) 면으로 은이 성장할 수 있도록 유도한다.
캡핑제로는 다양한 물질을 사용할 수 있는데, 일례로, 폴리비닐필롤리딘(PVP), 세틸트리메틸암모늄브로마이드(CTAB), 세틸트리메틸암모늄클로라이드(CTAC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리아크릴아마이드(PAA 등을 사용할 수 있다.
이어서, 용매에 촉매를 첨가하는 단계(ST30)에서는, 금속 나노 와이어 형성 반응을 촉진하는 촉매를 첨가한다. 이러한 촉매로는 AgCl, KBr, KI, CuCl2, PtCl2, H2PtCl4, H2PtCl6, AuCl, AuCl3, HAuCl4, HAuCl2 등을 들 수 있다. 이러한 촉매는 단독으로 또는 두 종 이상 혼한하여 사용할 수 있다.
여기서, AgCl, PtCl2, AuCl, AuCl3 등의 촉매는 수용액 내에서 불용성 물질이며, KBr에 의해 생성될 수 있는 AgBr도 불용성 물질이다. 이러한 이후의 금속 나노 와이어를 정제하는 단계(ST60)에서 일정한 정제 물질에 의해 분리될 수 있다. 이에 대해서는 금속 나노 와이어를 정제하는 단계(ST60)에서 좀더 상세하게 설명한다.
이어서, 용매에 금속 화합물을 첨가하는 단계(ST40)에서는 용매에 금속 화합물을 첨가하여 반응 용액을 형성한다.
이때, 금속 화합물은 별도의 용매에 녹인 상태로 캡핑제 및 촉매가 첨가된 용매에 첨가될 수 있다. 별도의 용매로는 최초로 사용한 용매와 동일한 물질 또는 다른 물질을 사용할 수 있다. 그리고, 금속 화합물은 촉매를 첨가한 후에 일정 시간이 지난 후에 첨가될 수 있다. 이는 온도를 적절한 반응 온도로 안정화하기 위한 것이다.
여기서, 금속 화합물은 제조를 원하는 금속 나노 와이어를 형성하기 위한 금속을 포함한 화합물이다. 은 나노 와이어를 형성하고자 할 경우에는 금속 화합물로 AgNO3, KAgCN2 등을 사용할 수 있다.
이와 같이 캡핑제 및 촉매가 첨가된 용매에 금속 화합물을 첨가하면 반응이 일어나면서 금속 나노 와이어의 형성이 시작된다.
본 실시예에서 캡핑제는 AgNO3 또는 KAgCN2 등과 같은 금속 화합물 100 중량부에 대하여 50 내지 300 중량부만큼 첨가될 수 있다. 캡핑제가 50 중량부 미만으로 첨가된 경우에는 응집 현상을 충분히 방지할 수 없다. 그리고 캡핑제가 300 중량부를 초과하여 첨가된 경우에는 금속 나노 입자가 생성되거나, 제조된 금속 나노 와이어에 캡핑제가 잔존하여 전기 전도도를 저하시킬 수 있다.
그리고 촉매는 금속 화합물 100 중량부에 대하여 2 내지 30 중량부만큼 첨가될 수 있다. 촉매가 2 중량부 미만으로 첨가된 경우에는 반응을 충분히 촉진할 수 없고, 촉매가 25 중량부를 초과하여 첨가된 경우에는 제조된 금속 나노 와이어에 촉매가 잔존하여 전기 전도도를 저하시킬 수 있다.
이어서, 반응 용액에 상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(ST50)에서는 반응이 시작된 용매에 상온의 용매를 추가로 첨가한다. 이러한 상온의 용매는 최초로 사용한 용매와 동일한 물질 또는 다른 물질을 사용할 수 있다. 일례로, 상온의 용매로는 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜 등의 폴리올을 사용할 수 있다.
반응이 시작된 용매는 일정한 반응 온도 유지를 위하여 지속적으로 가열하는 것에 의하여 반응 중에 온도가 상승될 수 있는데, 상술한 바와 같이 반응이 시작된 용매에 상온의 용매를 첨가하여 용매의 온도를 일시적으로 떨어뜨려 반응 온도를 좀더 일정하게 유지시킬 수 있다.
상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(ST50)는 반응 시간, 반응 용액의 온도 등을 고려하여 한 번 또는 여러 번 수행될 수 있다. 또한, 이러한 상온의 용매를 추가로 첨가하는 단계(ST50)는 필수적인 것이 아니므로 생략될 수도 있다.
이렇게 형성된 금속 나노 와이어는 낮은 반응 온도에 의하여, 직경이 40~70nm 길이가 20㎛ 이상일 수 있다.
이어서, 나노 와이어를 정제하는 단계(ST60)는 반응 용액에서 금속 나노 와이어를 정제 및 수거한다.
좀더 상세하게는 반응 용액에 물보다 비극성인 아세톤, 테트라히드로퓨란 등을 첨가하면 금속 나노 와이어의 표면에 잔존한 캡핑제에 의하여 금속 나노 와이어가 용액의 하부에 침전된다. 이는 캡핑제가 용매 내에서는 잘 분산되나 아세톤 등에서는 분산되지 않고 응집되어 침전되기 때문이다. 그 후에 상층 용액을 버리면 캡핑제 일부와 나노 입자 등이 제거된다.
남은 용액에 증류수를 첨가하면 금속 나노 와이어, 불용성 촉매 입자, 금속 나노 입자가 분산되고, 추가로 아세톤 등을 첨가하면 금속 나노 와이어와 비중이 큰 불용성 촉매 입자는 침전되고 금속 나노 입자와 비중이 낮은 불용성 촉매는 상층 용액 내에 분산된다. 본 실시예에서는 남은 용액에 증류수를 첨가할 때 증류수 내에 촉매에 의해 생성된 불용성 물질을 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 정제 물질을 녹여서 함께 첨가한다. 이로써 별도의 공정 추가 없이 불용성 촉매를 가용성 물질로 쉽게 변화시킬 수 있다. 그 후에 상층 용액을 버리면 캡핑제 일부와 금속 나노 입자, 그리고 상술한 가용성 물질 등이 제거된다.
이러한 공정을 반복 실행하여 금속 나노 와이어를 수거한 후 이를 증류수에 보관한다. 금속 나노 와이어를 증류수에 보관하는 것에 의하여 금속 나노 와이어가 재응집되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 정제 물질로는 KCN, NaCN, HNO3, 또는 NH4OH 등을 들 수 있다.
일례로, 금속 화합물로 AgNO3, 촉매로 AgCl과 KBr, 정제 물질로 KCN을 사용한 경우를 들어 촉매 및 촉매에 의해 형성된 불용성 물질 등을 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 이유를 살펴보기로 한다.
촉매로 사용된 KBr은 AgNO3와 반응하여 AgBr가 생성된다. 촉매로 사용된 AgCl과, KBr와 AgNO3와 반응하여 생성된 AgBr은 불용성 물질이다. 여기서, KCN을 첨가하면 다음과 같은 반응식에 의하여 AgCl 및 KBr이 KCN과 반응하여 가용성의 KAg(CN)2, KCl 등의 물질이 생성된다.
AgCl(s) + 2KCN(aq) → KAgCN2(aq) + KCl(aq)
AgBr(s) + 2KCN(aq) → KAgCN2(aq) + KBr(aq)
이러한 가용성의 KAg(CN)2, KCl 등의 물질은 상층 용액에 위치하므로 상층 용액을 버릴 때 자연스럽게 제거된다.
다른 예로, 정제 물질로, HNO3를 사용한 경우의 반응식은 다음과 같다.
AgCl(s) + HNO3(aq) → AgNO3(aq) + HCl(aq)
AgBr(s) + HNO3(aq) → AgNO3(aq) + HBr(aq)
또 다른 예로, 정제 물질로 HNO3와 NH4OH를 사용한 경우의 반응식은 다음과 같다.
AgCl(s) + HNO3(aq) + 3NH4OH(aq)→ Ag(NH3)2 2+ +NH4NO3 + OH- + HCl + 2H20
AgBr(s) + HNO3(aq) + 3NH4OH(aq)→ Ag(NH3)2 2+ +NH4NO3 + OH- + HCl + 2H20
여기서, 상기 정제 물질은 촉매의 몰수 대비 1.5~3 당량만큼 포함될 수 있다. 정제 물질이 1.5 당량 미만으로 포함되면, 불용성의 AgCl과 AgBr 입자가 존재하여 금속 나노 와이어의 표면이 산화되는 문제가 있다. 정제 물질이 3 당량을 초과하여 포함되면, 용액 내 CN- 등의 농도가 증가되어 정제 중 금속 나노 와이어가 산화되는 문제가 있다. 따라서, 상술한 범위는 촉매를 가용성 물질로 변화시키기 위해서는 반응 용액 내 존재하는 촉매의 몰수에 대비하여 이를 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 당량으로 한정된 것이다.
본 발명에 따른 나노 와이어 제조 방법에서는, 나노 와이어를 정제하는 단계에서 불용성 촉매를 가용성 물질로 변환할 수 있는 물질을 첨가하여 금속 나노 와이어로부터 촉매를 쉽게 제거할 수 있다. 이에 의하면 별도로 원심 분리 등을 하지 않아도 되므로 대량 생산에 적합하며 생산 수율이 우수하다.
그리고 본 발명에서는 환원력이 강한 용매를 사용하여 반응 온도를 낮춰 응집 현상을 최소화함으로써 금속 나노 와이어의 생산 수율을 향상할 수 있다. 일례로, 생산 수율을 80% 이상으로 할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
400ml의 프로필렌글라이콜을 126℃로 가열하고, 12g의 폴리비닐피롤리돈을 첨가하여 녹인 후 0.2g의 KBr과 1.0g의 AgCl을 촉매로 첨가하였다. 1시간 30분 후에, 4.6g의 AgNO3를 100ml의 프로필렌글라이콜에 녹여 폴리비닐피롤리돈, KBr, AgCl 및 용매의 혼합 용액에 적가하였다. 30분 정도 후에 은 나노 와이어가 생성되기 시작하고 1시간 정도 반응시켜 은 나노 와이어를 형성을 완료하였다.
반응이 완료된 용액에 아세톤 1600ml를 첨가한 다음 프로필렌글라이콜과 은 나노 입자, 폴리비닐피롤리돈가 분산된 상층 용액을 버렸다.
0.908g의 KCN을 녹인 100ml의 증류수를 첨가하여 응집된 은 나노 와이어와 은 나노 입자를 분산시켰다. 그리고 아세톤 400ml를 첨가한 다음 프로필렌글라이콜, 은 나노 입자, 폴리비닐피롤리돈, KAg(CN)2, KCl, KBr이 분산된 상층 용액을 버렸다. 이러한 공정을 3회 반복 실시한 후 30ml의 증류수에 보관하였다.
비교예 1
에틸렌글라이콜을 160℃로 가열하였고, 정제하는 단계에서 KCN을 포함하지 않는 증류수를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노 와이어를 제조하였다.
비교예 2
정제하는 단계에서 KCN을 포함하지 않는 증류수를 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노 와이어를 제조하였다.
실시예, 비교예 1, 비교예 2에 따라 제조된 은 나노 와이어의 직경, 길이 및 생산 수율, 정제 후 순도, 투과도, 헤이즈 및 표면 저항을 표 1에 나타내었다. 그리고 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 은 나노 와이어의 사진을 촬영하여 각기 도 2, 도 3 및 도 4에 나타내었다.
실시예 비교예 1 비교예 2
직경[nm] 40~50 55~65 40~50
길이[㎛] 20 이상 15 미만 20 이상
생산 수율[%] 80 이상 50 미만 80 이상
정제 후 순도[%] 99 이상 95 이하 95 이하
투과도[T%] 87 이상 85 이하 87 이상
헤이즈[%] 2.5 이하 4.0 이상 3.2 이하
표면저항[Ω/□] 170 이하 200 이상 200 이상
표 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 은 나노 와이어는 직경이 40~50nm, 길이가 20㎛ 이상이고 수율이 80% 이상임을 알 수 있다. 또한, 촉매로 사용된 불용성 물질이 거의 없어 투명 전도성 필름 제조 후 우수한 투과도, 헤이즈 및 표면 저항을 가짐을 알 수 있다. 반면, 표 1, 그리고 도 3을 참조하면, 비교예 1에 따른 은 나노 와이어는 길이가 15㎛ 미만이며 생산 수율 또한 50% 미만임을 알 수 있다. 즉, 실시예에 따른 은 나노 와이어는 반응 온도가 높은 비교예 1에 비하여 길게 형성된 은 나노 와이어를 우수한 생산 수율로 제조할 수 있다. 이는 은 나노 와이어 형성 시 나노 와이어 성장을 충분히 할 수 있도록 하는 낮은 온도에서 기인한다고 예측된다. 고온인 160℃의 에틸렌글라이콜 하에서는 은 나노 와이어 성장이 급격히 진행되어 굵고 짧은 은 나노 와이어가 형성되며, 급격한 성장으로 인하여 은 나노 와이어 간에 네트워크가 형성되어 응집체로 생성된다. 이는 생산 수율 저하의 원인이 된다.
한편, 비교예 2에 따른 은 나노 와이어의 사진인 도 4에는 불용성의 촉매에 의해 생성된 물질들이 나노 와이어 사이에 입자 형태로 위치한 것을 볼 수 있다. 반면 실시예에 따른 은 나노 와이어의 사진인 도 2에서는 이러한 입자 형태를 찾아볼 수 없다. 즉, 실시예에서와 같이 불용성 촉매를 가용성 물질로 변환할 수 있는 정제 물질을 이용하면 불용성 촉매를 쉽게 제거할 수 있음을 알 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 환원 용매에 금속 화합물 및 촉매를 첨가하여 가열하여 금속 나노 와이어를 형성하는 금속 나노 와이어를 형성하는 단계; 및
    상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계
    를 포함하고,
    상기 금속 나노 와이어를 정제하는 단계에서는 상기 촉매 및 상기 촉매에 의해 생성된 불용성 물질을 가용성 물질로 변화시킬 수 있는 정제 물질을 상기 환원 용매에 첨가하는 나노 와이어 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정제 물질이 KCN, NaCN, HNO3, 및 NH4OH로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 나노 와이어 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촉매가 AgCl, KBr, KI, CuCl2, PtCl2, H2PtCl4, H2PtCl6, AuCl, AuCl3, HAuCl4 및 HAuCl2로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 나노 와이어 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정제 물질은 증류수에 용해된 상태로 상기 환원 용매에 첨가되는 나노 와이어 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정제 물질은 상기 촉매의 몰수에 대하여 1.5~3 당량만큼 포함되는 나노 와이어 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환원 용매가 폴리올을 포함하는 나노 와이어 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노 와이어가 은(Ag)을 포함하는 나노 와이어 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 나노 와이어를 형성하는 단계는,
    상기 환원 용매를 가열하는 단계;
    상기 환원 용매에 캡핑제를 첨가하는 단계;
    상기 환원 용매에 상기 촉매를 첨가하는 단계; 및
    상기 환원 용매에 상기 금속 화합물을 첨가하여, 반응 용액에서 상기 금속 나노 와이어를 형성하는 단계
    를 포함하는 나노 와이어 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 환원 용매가 프로필렌글라이콜(PG), 1,3-프로판디올, 디프로필렌글라이콜으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하고,
    상기 환원 용매를 가열하는 단계에서 상기 환원 용매를 80~140℃의 온도로 가열하는 나노 와이어 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 나노 와이어의 길이가 20㎛ 이상인 나노 와이어 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 나노 와이어 제조 방법에 의하여 제조되어 길이가 20㎛ 이상인 나노 와이어.
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