KR102011690B1 - Manufacturing method of fullerene - Google Patents

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KR102011690B1
KR102011690B1 KR1020180167144A KR20180167144A KR102011690B1 KR 102011690 B1 KR102011690 B1 KR 102011690B1 KR 1020180167144 A KR1020180167144 A KR 1020180167144A KR 20180167144 A KR20180167144 A KR 20180167144A KR 102011690 B1 KR102011690 B1 KR 102011690B1
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fullerene
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김기윤
박민희
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주식회사 네프랩
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Abstract

The present invention comprises steps of: (a) pulverizing a natural mineral to prepare a mineral powder; (b) adding an organic mixed solvent to the mineral powder and heat treating the same; (c) adding a basic solution to the mineral powder, which is heat-treated in the step (b) to extract and separate a carbon component; and (d) washing the carbon component with water and then drying the same. According to the present invention, by conducting adding the organic mixed solvent and heat treating the same before the step of extracting and separating the carbon component from the mineral powder, an inorganic material except silicon is almost eliminated, thereby being able to more effectively remove silicon from the mineral powder. Therefore, it is possible to obtain fullerene with high purity, thereby having very excellent physical and chemical properties.

Description

풀러린의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF FULLERENE}Fullerene manufacturing method {MANUFACTURING METHOD OF FULLERENE}

본 발명은 천연광물로부터 고순도의 풀러린을 보다 높은 수득율로 얻을 수 있는 풀러린의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing fullerene which can obtain a high purity fullerene from natural minerals at a higher yield.

일반적으로 풀러린은 60개의 탄소가 축구공 또는 구형모양으로 결합된 C60을 말하며, 소량이기는 하지만 C70, C76, C78, C82, C90, C94, C96과 같은 고차 풀러린도 존재한다. 풀러린은 독특한 구조 때문에 매우 단단한 성질을 가지고 있으며, 항산화성, 향균력 및 물리화학적 성질이 매우 뛰어나 전지의 전극 이나 화장품 등 다양한 분야에 산업적으로 응용되고 있다.Fullerenes generally refer to C 60 , in which 60 carbons are combined into a soccer ball or spherical shape, but in small quantities there are also higher order fullerines such as C 70 , C 76 , C 78 , C 82 , C 90 , C 94 , C 96 do. Fullerene has very hard properties due to its unique structure, and has excellent anti-oxidation, antibacterial and physicochemical properties, and thus is being applied industrially in various fields such as electrodes and cosmetics of batteries.

이와 관련된 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1, 2에 개시되어 있다. 하기 특허문헌 1은 풀러린 박막층을 포함하는 소자 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 풀러린 유도체가 박막층에 적용된 기술을 개시하고, 특허문헌 2는 풀러린계 탄소화합물을 이용한 발광 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 발광표시장치의 정공수송층에 적용된 기술을 개시한다. An example of the technique related to this is disclosed in Patent Documents 1 and 2 below. The following Patent Document 1 relates to a device including a fullerene thin film layer and a method of manufacturing the same, discloses a technology in which a fullerene derivative is applied to the thin film layer, Patent Document 2 relates to a light emitting display device using a fullerene-based carbon compound and a method of manufacturing the same A technique applied to a hole transport layer of a light emitting display device is disclosed.

한편, 풀러린은 천연광물로부터 전기화학적방법 또는 극성용매추출방법 등을 이용하여 추출될 수 있는데, 천연광물에는 탄소, 탄소동소체, 풀러린과 같은 유기물 외에도 규소, 니켈, 철 등의 무기물을 포함하고 있어 추출 시 이러한 무기물의 일부가 풀러린과 함께 추출되어 풀러린의 순도가 떨어지는 문제점이 있다. 이에 고순도의 풀러린을 수득하기 위한 제조방법에 관한 연구가 지속되고 있는 실정이다. On the other hand, fullerene can be extracted from natural minerals using an electrochemical method or a polar solvent extraction method, and natural minerals include inorganic materials such as silicon, nickel and iron in addition to organic substances such as carbon, carbon allotrope, and fullerene. When some of these minerals are extracted with the fullerene, there is a problem that the purity of the fullerene falls. Therefore, the research on the manufacturing method for obtaining a high-purity fullerene is ongoing.

대한민국 등록특허 제10-0992475호Republic of Korea Patent No. 10-0992475 대한민국 등록특허 제10-0622229호Republic of Korea Patent No. 10-0622229

본 발명은 고가의 생산설비 없이 비교적 간단한 방법으로 천연광물에서 고순도의 풀러린을 높은 수득율로 얻을 수 있는 풀러린의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method for producing fullerene which can obtain high purity fullerene from natural minerals in high yield in a relatively simple manner without expensive production facilities.

발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the invention is not limited to the above-mentioned object. The object of the present invention will become more apparent from the following description, and will be realized by the means described in the claims and combinations thereof.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 풀러린의 제조방법은 (a) 천연광물을 분쇄하여 광물분말을 제조하는 단계, (b) 상기 광물분말에 유기혼합용매를 첨가하여 열처리하는 단계, (c) 상기 (b)단계에서 열처리가 완료된 광물분말에 염기성용액을 부가하여 탄소성분을 추출 및 분리하는 단계, 및 (d) 상기 탄소성분을 물로 세척한 후 건조하는 단계를 포함한다. Method for producing a fullerene according to an embodiment of the present invention to achieve the above object is (a) pulverizing the natural mineral to prepare a mineral powder, (b) adding a heat treatment by adding an organic mixed solvent to the mineral powder (c) extracting and separating a carbon component by adding a basic solution to the mineral powder having been heat-treated in step (b), and (d) washing the carbon component with water and drying the same.

이때, 상기 (a)단계에서 천연광물은 ?가이트(shungite)일 수 있다.At this time, the natural mineral in the step (a) may be? Hite (shungite).

그리고, 상기 (a)단계에서 광물분말의 입도는 1~50um일 수 있다.In addition, the particle size of the mineral powder in step (a) may be 1 ~ 50um.

여기서, 상기 (b)단계에서 열처리는 50~500℃의 온도로 6~18시간 동안 실시될 수 있다.Here, the heat treatment in step (b) may be carried out for 6 to 18 hours at a temperature of 50 ~ 500 ℃.

또한, 상기 (b)단계에서 유기혼합용매는 비극성 유기용매 및 알코올이 2~6 : 1의 중량비로 배합될 수 있다.In addition, in step (b), the organic mixed solvent may be blended with a nonpolar organic solvent and alcohol in a weight ratio of 2 to 6: 1.

여기서, 상기 비극성 유기용매는 톨루엔, 사이클로헥산, 헵탄, 벤젠 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종이고, 상기 알코올은 에탄올, 메탄올 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종일 수 있다.Herein, the nonpolar organic solvent may be one selected from toluene, cyclohexane, heptane, benzene, and a combination thereof, and the alcohol may be one selected from ethanol, methanol, and a combination thereof.

그리고, 상기 (c)단계에서 추출 및 분리는 50~500℃의 온도에서 10~300시간 동안 실시될 수 있다.And, the extraction and separation in step (c) may be carried out for 10 to 300 hours at a temperature of 50 ~ 500 ℃.

또한, 상기 (c)단계에서 염기성용액은 광물분말 100중량부에 대하여, 100~1000중량부 부가되고, 상기 염기성용액은 수산화칼륨을 포함할 수 있다.In addition, in step (c), the basic solution may be added in an amount of 100 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the mineral powder, and the basic solution may include potassium hydroxide.

그리고, 상기 (d)단계에서 건조는 60~300℃의 온도로 실시될 수 있다.And, in the step (d) may be carried out at a temperature of 60 ~ 300 ℃.

또한, 상기 (c)단계 이후에 탄소성분을 산처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step (c) may further comprise the step of acid treatment of the carbon component.

그리고, 상기 산처리는 탄소성분의 pH가 4~10이 될 때까지 실시될 수 있다. And, the acid treatment may be carried out until the pH of the carbon component is 4 ~ 10.

여기서, 상기 산처리는 아세트산(acetic acid), 시트르산(citric acid), 시트르산염(citrate), 과산화나트륨(sodium peroxide), 디소듐포스페이트(disodium phosphate), 디암모늄포스페이트(diammonium phosphate), 소듐시트레이트(sodium citrate), 트리에탄올아민(triethanolamine), 포타슘포스페이트(potassium phosphate) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종의 산을 이용하여 실시될 수 있다.Here, the acid treatment is acetic acid, citric acid, citrate, sodium peroxide, disodium phosphate, diammonium phosphate, sodium citrate (sodium citrate), triethanolamine (triethanolamine), potassium phosphate (potassium phosphate) may be carried out using one acid selected from a combination thereof.

본 발명의 풀러린의 제조방법에 따르면, 비교적 간단한 방법으로 천연광물에서 고순도의 풀러린을 높은 수득율로 얻을 수 있는 이점이 있다.According to the method for producing fullerene of the present invention, there is an advantage that a high yield of high purity fullerene can be obtained from natural minerals by a relatively simple method.

또한, 본 발명의 풀러린의 제조방법에 따르면, 광물분말로부터 탄소성분을 추출 및 분리하는 단계 이전에 유기혼합용매를 첨가하여 열처리하는 단계를 실시함으로써 규소를 제외한 무기물들이 거의 제거되어 광물분말로부터 규소(Si)를 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 따라서 고순도의 풀러린을 수득할 수 있으므로 물리적 및 화학적 특성이 매우 우수한 이점이 있다.In addition, according to the method for preparing fullerene of the present invention, the inorganic material except silicon is almost removed by performing heat treatment by adding an organic mixed solvent prior to the step of extracting and separating the carbon component from the mineral powder. Si) can be more effectively removed, and thus, a high purity fullerene can be obtained, which has very good physical and chemical properties.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀러린의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 ?가이트와 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 풀러린의 SEM 사진이다.
도 3 내지 도 5는 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 조성을 나타낸 그래프이다.
도 6 내지 도 8은 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 말디토프 그래프이다.
1 is a process chart for explaining a method for producing a fullerene according to an embodiment of the present invention.
2 is a SEM photograph of? Guit and fullerene prepared according to Example 1 of the present invention.
3 to 5 are graphs showing the composition of the fullerene prepared according to? Guide, Example 1 and Comparative Example 1.
6 to 8 are malditope graphs of fullerenes prepared according to? Guide, Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

이하에서 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 도시된 실시 예에 따라 구체적으로 설명하기는 하나, 본 발명이 도시된 실시 예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

본 발명의 상기 및 그 밖에 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 풀러린을 제조하는 제조방법을 도면에 따라 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of manufacturing the fullerene of this invention is demonstrated in detail according to drawing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풀러린의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.1 is a process chart for explaining a method for producing a fullerene according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 우선 천연광물을 분쇄하여 광물분말을 제조한다(S10).Referring to FIG. 1, first, natural minerals are ground to prepare mineral powders (S10).

본 발명의 주원료인 천연광물은 탄소성분 즉, 탄소원자를 포함하는 광물을 총칭하며, 탄소원자 외에도 산소(O), 규소(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 칼륨(K), 황(S), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 및 할로겐 원소등과 같은 무기물을 포함할 수 있다. 천연광물은 탄소성분을 포함하는 광물이라면 그 사용에 크게 제한을 두지 않고, 바람직하게는 천연광물은 탄소성분을 포함하되 자연적으로 산출되며 규칙적인 원자배열을 가진 균질한 결정질 고체상인 다양한 광물로부터 선택될 수 있으며, 그 종류는 한정하지 않는다. 본 발명에서 탄소성분이라 함은 탄소원자로만 이루어진 탄소분자, 이들의 동소체 및 적어도 하나 이상의 탄소원자를 포함하는 화합물 등을 포함하며, 바람직하게는 풀러린(fullerene)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 천연광물은 풀러린을 포함하는 광물일 수 있으며, 풀러린 이외에도 탄소원자를 함유하는 화합물과 무기물을 포함하는 광물일 수 있다.Natural minerals, which are the main raw materials of the present invention, collectively refer to minerals containing carbon components, that is, carbon atoms, and in addition to carbon atoms, oxygen (O), silicon (Si), aluminum (Al), iron (Fe), calcium (Ca), sodium Inorganic materials such as (Na), nickel (Ni), potassium (K), sulfur (S), magnesium (Mg), titanium (Ti), and halogen elements. The natural mineral is not limited to its use as long as it contains a carbon component. Preferably, the natural mineral is selected from a variety of minerals including a carbon component, which is a naturally occurring, homogeneous crystalline solid phase having a regular atomic arrangement. It may be, but the type is not limited. In the present invention, the carbon component includes carbon molecules composed only of carbon atoms, allotropes thereof, compounds including at least one carbon atom, and the like, and may preferably include fullerenes. That is, the natural mineral of the present invention may be a mineral containing a fullerene, and may be a mineral including a compound and a carbon-containing compound in addition to the fullerene.

한편, 풀러린(fullerene)은 탄소원자가 축구공 모양 또는 깎은 정이십면체처럼 배열 결합된 완전 구형화합물로 속이 빈 분자성 물질이다. 일 예로, 일반적인 형태인 C60은 오각형 12개와 육각형 20개로 이루어져 있으며, 오각형 및 육각형의 탄소고리들이 결합되어 중공이 형성될 수 있다. 이러한 풀러린은 C60~C80의 탄소 수를 가지는 일반적인 풀러린은 물론, 이보다 작거나 큰 탄소 수를 가지는 C20, C70, C76, C84 등과 같은 탄소 동소체도 포함하며, 바람직하게는 C20~C150, 더욱 바람직하게는 C60~C80의 탄소 수를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 풀러린은 천연광물의 종류에 따라 그 구조 및 탄소의 수가 상이할 수 있므로 탄소 수에는 특별한 제한을 두지 않는다. Fullerene, on the other hand, is a hollow spherical compound in which carbon atoms are arranged in a spherical shape like a soccer ball or a cut icosahedron. For example, C 60 , which is a general form, is composed of 12 pentagons and 20 hexagons, and hollows may be formed by combining carbon rings of pentagons and hexagons. Such fullerenes include general fullerenes having a carbon number of C 60 to C 80 , as well as carbon allotropes such as C 20 , C 70 , C 76 , C 84, etc., which have smaller or larger carbon numbers, and preferably C 20 It may have a carbon number of ~ C 150 , more preferably C 60 ~ C 80 , but is not limited to this, fullerene is a special limitation to the number of carbon because the structure and the number of carbon may vary depending on the type of natural mineral Do not put

천연광물은 상술한 바와 같이 탄소성분을 함유하는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 탄소성분의 함량이 높은 것을 선택하는 것이 좋으며, 바람직하게는 20~90중량% 포함된 것을 선택하여 적용할 수 있다. 이는 탄소성분의 함량이 20중량% 미만이면, 공정 대비 수득되는 탄소성분이 적어 효율이 떨어지고, 제조비용이 비싸질 수 있다. The natural mineral is not particularly limited as long as it contains a carbon component as described above, but it is preferable to select one having a high content of the carbon component, preferably 20 to 90% by weight can be selected and applied. If the content of the carbon component is less than 20% by weight, less carbon component is obtained compared to the process, the efficiency is lowered, the manufacturing cost may be expensive.

이러한 천연광물은 일예로 석탄, 점토광물 및 ?가이트(shungite)일 수 있으며, 바람직하게는 ?가이트(shungite)일 수 있다. ?가이트(shungite)는 피치와 같은 흑색의 무른 광물로 이산화규소(SiO2), 규산염 같은 규소 화합물 및 무연탄 같은 탄소물질이 풍부하고, 특히, 풀러린을 25~50중량% 포함하고 있어 본 발명에 가장 적합하다. ?가이트(shungite)는 러시아(Russia)의 카렐리야(Kareliya), 인도, 중국 티벳등지에서 구입하여 사용할 수 있다.Such natural minerals may be, for example, coal, clay minerals, and swungite, preferably swungite. Sungite is a black, soft mineral like pitch, rich in silicon dioxide (SiO 2 ), silicon compounds such as silicates, and carbonaceous materials such as anthracite, and especially 25% to 50% by weight of fullerene. Suitable. ? Shungite can be purchased and used in Karelia, India, China, Tibet, Russia.

천연광물은 하기에서 후술할 추출 및 분리 단계에서 탄소성분의 추출이 용이할 수 있도록 볼 밀(Ball mill), 아크리션 밀(Attrition mill), 제트 밀(Jet mill), 회전밀(Rotary mill) 및 진동 밀(Vibration mill) 중 선택되는 어느 하나의 장비로 분쇄될 수 있다. 이렇게 분쇄된 광물분말은 1~50um, 바람직하게는 10~20um의 입도를 가질 수 있다. 광물분말의 입도가 1um 미만이면, 취급이 어렵고 공기 중으로 분산되어 손실되는 양이 많아질 수 있고, 50um를 초과하면, 천연광물이 염기성용액과 접촉하는 표면적이 적어 탄소성분 추출율이 낮아질 수 있다. 그러므로 천연광물로부터 탄소성분이 보다 효율적으로 추출될 수 있도록 천연광물을 1~50um의 입도로 분쇄하는 것이 바람직하다. The natural mineral is a ball mill, attrition mill, jet mill, rotary mill to facilitate the extraction of carbon components in the extraction and separation steps described below. And it can be milled with any one of the equipment selected from the vibration mill (Vibration mill). The pulverized mineral powder may have a particle size of 1 ~ 50um, preferably 10 ~ 20um. If the particle size of the mineral powder is less than 1um, it may be difficult to handle and may be dispersed in the air, thereby increasing the amount of loss. If the particle size is more than 50um, the natural mineral may have a low surface area in contact with the basic solution, thereby lowering the carbon content extraction rate. Therefore, it is preferable to grind the natural mineral to a particle size of 1 ~ 50um so that the carbon component can be extracted more efficiently from the natural mineral.

천연광물을 분쇄한 이후에 체를 이용하여 1~50um의 입도 범위를 갖는 광물분말만을 선별하는 단계를 더 실시할 수 있으며, 50um의 범위를 초과하는 광물분말은 1~50um의 입경 범위를 갖도록 더 분쇄하는 작업을 실시할 수 있다. 이와 같이 선별단계를 더 실시함에 따라 추출단계에서 탄소성분의 수득율이 더 높아질 수 있다.After pulverizing natural minerals, the step of screening only the mineral powder having a particle size range of 1 to 50 μm may be further performed using a sieve, and the mineral powder having a particle size exceeding the range of 50 μm may further have a particle size range of 1 to 50 μm. Grinding can be performed. As the selection step is further carried out, the yield of the carbon component in the extraction step may be higher.

다음에 광물분말에 유기혼합용매를 첨가하여 열처리한다(S20).Next, an organic mixed solvent is added to the mineral powder and subjected to heat treatment (S20).

상기 S10단계에서 분쇄된 광물분말의 전체중량에 대해 1~5배(V/W) 바람직하게는 1~2배(V/W) 부피의 유기혼합용매를 첨가한 다음 교반기를 이용하여 20~40분, 바람직하게는 30분 동안 혼합한 후, 50~500℃, 바람직하게는 90~150℃의 온도에서 6~18시간, 바람직하게는 10~14시간 동안 열처리하여 광물분말의 표면 및 내에 규소(Si)를 제외한 산소(O), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 칼륨(K), 황(S), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 및 할로겐 원소등과 같은 무기물 또는 회성분을 제거할 수 있다. 열처리 온도가 50℃ 미만이면, 광물분말의 표면 및 내에 존재하는 회성분의 제거가 어려울 수 있고, 500℃를 초과하면, 풀러린의 끓는점보다 높아져 풀러린 구조가 파괴될 수 있다. 유기혼합용매는 비극성 유기용매 및 알코올이 2~6 : 1, 바람직하게는 2 : 4의 중량비로 혼합될 수 있다. 비극성 유기용매의 비율이 2미만이면, 광물분말의 표면 및 내에 존재하는 회성분의 용해가 어려울 수 있고, 6을 초과하면, 울트라 소닉을 통해 완전히 증발되지 못한 유기혼합용매가 광물분말의 표면에 잔존되는 문제가 발생될 수 있다. 상기 비극성 유기용매는 톨루엔, 사이클로헥산, 헵탄, 벤젠 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종, 바람직하게는 톨루엔일 수 있고, 상기 알코올은 에탄올, 메탄올 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종, 바람직하게는 에탄올일 수 있다. 1 to 5 times (V / W), preferably 1 to 2 times (V / W) volume of the organic mixed solvent is added to the total weight of the mineral powder crushed in step S10 and then 20 to 40 using a stirrer Minutes, preferably 30 minutes, and then heat treated for 6-18 hours, preferably 10-14 hours at a temperature of 50-500 ° C., preferably 90-150 ° C. Oxygen (O), aluminum (Al), iron (Fe), calcium (Ca), sodium (Na), nickel (Ni), potassium (K), sulfur (S), magnesium (Mg), titanium, except Si Inorganic substances or ash components such as (Ti) and halogen elements can be removed. If the heat treatment temperature is less than 50 ° C, it may be difficult to remove the ash component present in and on the surface of the mineral powder, and if it exceeds 500 ° C, it may be higher than the boiling point of the fullerene and the fullerene structure may be destroyed. The organic mixed solvent may be mixed with a nonpolar organic solvent and an alcohol in a weight ratio of 2 to 6: 1, preferably 2: 4. If the ratio of the non-polar organic solvent is less than 2, it may be difficult to dissolve the ash component present in and on the surface of the mineral powder, and if it exceeds 6, the organic mixed solvent remaining on the surface of the mineral powder may not be completely evaporated through ultra sonic. Problems may arise. The nonpolar organic solvent may be one selected from toluene, cyclohexane, heptane, benzene and combinations thereof, preferably toluene, and the alcohol is one selected from ethanol, methanol and combinations thereof, preferably Ethanol.

상기 열처리 시 응결기가 장착된 설비를 이용하여 실시할 수 있으며, 필요에 따라 질소(N2), 아르곤(Ar), 및 헬륨(He) 가스 등의 비활성 기체의 존재 하에서 진행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 추가적으로 열처리가 완료된 후에는 120~200m의 속도로 여과재를 통과시키는 급속여과법, 완속여과법, 멸균거즈, 종이필터 또는 유리필터를 이용한 여과법, 원심 분리기 등을 이용한 고속 회전 분리 중 하나의 방법을 선택하여 여과하는 단계를 실시할 수 있다. The heat treatment can be carried out using a facility equipped with a condenser, and may be carried out in the presence of an inert gas such as nitrogen (N 2 ), argon (Ar), and helium (He) gas, if necessary. It is not. In addition, after the heat treatment is completed, one of the methods of rapid filtration, slow filtration, sterile gauze, filtration using a paper or glass filter, high speed rotary separation using a centrifugal separator, etc. is selected. Filtering may be carried out.

상술한 바와 같은 열처리에 의해 광물분말에 존재하는 규소를 제외한 산소(O), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 칼륨(K), 황(S), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 및 할로겐 원소 등과 같은 무기물 또는 회성분이 제거될 수 있으므로 하기 후술할 추출단계에서 고순도의 탄소성분 추출이 가능해질 수 있으며, 이에 물리적 및 화학적 특성이 더욱 개선될 수 있다.Oxygen (O), aluminum (Al), iron (Fe), calcium (Ca), sodium (Na), nickel (Ni), potassium (K), excluding silicon present in the mineral powder, by the heat treatment as described above Since inorganic or ash components such as sulfur (S), magnesium (Mg), titanium (Ti), and halogen elements may be removed, high purity carbon components may be extracted in an extraction step to be described later, thereby physically and chemically Properties can be further improved.

그 후, 열처리가 완료된 광물분말에 염기성용액을 부가하여 탄소성분을 추출 및 분리한다(S30).Thereafter, a basic solution is added to the mineral powder after the heat treatment is completed, and the carbon component is extracted and separated (S30).

상기 S20단계에서 열처리가 완료된 광물분말에 염기성용액을 광물분말 100중량부에 대하여, 100~1000중량부, 바람직하게는 100~500중량부 부가한 후, 가열 교반기 또는 고온 가압기 중 선택되는 어느 하나의 장비를 이용하여 50~500℃, 바람직하게는 100~200℃의 온도에서 10~300시간, 바람직하게는 20~200시간 동안 가열 추출할 수 있다. 가열추출은 수증기 응결기가 장착된 조건에서 실시될 수 있다. 추출온도가 50℃미만이면, 염기성용액에 규소 화합물이 용해되지 않아 탄소성분의 추출이 어려울 수 있고, 500℃를 초과하면, 결정이 깨져 C60 구조의 풀러린의 수득율이 저조할 수 있다. 따라서, 상술한 온도 및 시간 범위는 탄소성분 수득율 및 에너지 효율에 유리한 조건이다. 염기성용액이 100중량부 미만으로 부가되면, 탄소성분의 추출율 또는 수득율이 낮아질 수 있고, 1000중량부를 초과하면, 필요 이상의 부가로 그에 따른 상승효과는 그다지 크지 않으며, 제조비용만 상승하는 문제가 발생될 수 있다. 상기 염기성용액은 염기성물질을 염기성용액 전체중량에 대하여 10~100중량%로 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 천연광물의 종류, 규소 또는 잔여 무기물의 종류나 양에 따라 적절하게 조정 가능하다. 이때, 염기성물질은 3족에서 12족 원소 및 이들의 수산화물, 바람직하게는 수산화칼륨(KOH)을 포함할 수 있으며, 염기성물질로 수산화칼륨을 단독으로 사용하는 경우 강염기인 수산화칼륨에 의해 규소 화합물이 단시간에 쉽게 용해되어 분리될 수 있으므로 제조시간을 단축시킬 수 있다.After adding the basic solution to 100 parts by weight of the mineral powder, 100 to 1000 parts by weight, preferably 100 to 500 parts by weight of the mineral powder, the heat treatment is completed in step S20, any one selected from a heating stirrer or a high temperature pressurizer The apparatus may be heated and extracted for 10 to 300 hours, preferably 20 to 200 hours, at a temperature of 50 to 500 ° C, preferably 100 to 200 ° C. Heat extraction can be carried out under conditions equipped with a steam condenser. If the extraction temperature is less than 50 ℃, the silicon compound is not dissolved in the basic solution can be difficult to extract the carbon component, if it exceeds 500 ℃, the crystals are broken and the yield of fullerene of the C 60 structure may be low. Therefore, the above temperature and time ranges are favorable conditions for carbon component yield and energy efficiency. If the basic solution is added in less than 100 parts by weight, the extraction rate or yield of the carbon component may be lowered, and if more than 1000 parts by weight, the synergistic effect is not so great due to the addition of more than necessary, there is a problem that only the manufacturing cost rises Can be. The basic solution may include 10 to 100% by weight of the basic material with respect to the total weight of the basic solution, but is not limited thereto, and may be appropriately adjusted according to the type or amount of natural minerals, silicon or residual minerals. In this case, the basic material may include Group 3 to Group 12 elements and their hydroxides, preferably potassium hydroxide (KOH), and when the potassium compound is used alone as the basic material, the silicon compound may be formed by the strong base potassium hydroxide. Since it can be easily dissolved and separated in a short time, manufacturing time can be shortened.

상술한 바와 같은 가열추출에 의해 천연광물은 탄소성분과 규소 화합물로 분리될 수 있으며, 일 예로 ?가이트(shungite)를 설명하자면, ?가이트는 이산화규소(SiO2), 규산염 같은 규소 화합물 및 무연탄과 같은 탄소성분을 포함하고, 여기서 규소 화합물은 염기성용액에 용해될 수 있다. 이에, 규소 화합물과 염기성용액의 액체층 및 탄소성분의 고체층으로 분리될 수 있으며, 고체층은 필터(filter)를 통한 여과 분리, 또는 원심 분리기 등을 이용한 고속 회전 분리 중 어느 하나의 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 분리 수득된 고체층인 탄소성분은 규소(Si)뿐 아니라 산소(O), 알루미늄(Al), 철(Fe), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 칼륨(K), 황(S), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 및 할로겐 원소 등과 같은 무기물 또는 회성분이 거의 포함되지 않은 고순도의 풀러린일 수 있다.The natural mineral can be separated into a carbon component and a silicon compound by the heat extraction as described above. For example, when referring to shungite,? Gite is a silicon compound such as silicon dioxide (SiO 2 ), silicate and anthracite coal; The same carbon component, wherein the silicon compound can be dissolved in a basic solution. Thus, the liquid layer of the silicon compound and the basic solution and the solid layer of the carbon component can be separated, the solid layer by any one of the method of filtration separation through a filter, or high-speed rotary separation using a centrifugal separator or the like. Can be separated. At this time, the carbon component, which is a solid layer obtained separately, is not only silicon (Si) but also oxygen (O), aluminum (Al), iron (Fe), calcium (Ca), sodium (Na), nickel (Ni), and potassium (K). ), High purity fullerene containing almost no inorganic or ash components such as sulfur (S), magnesium (Mg), titanium (Ti), and halogen elements.

더불어, 풀러린을 연료전지, 태양전지, 2차전지 등과 같은 전기전자 분야에 적용할 경우, 상기 가열추출 시 붕소(B)성분을 천연광물 100중량부에 대하여, 0.01~20중량부, 바람직하게는 0.1~10중량부 더 추가하여 실시할 수 있다. 붕소성분이 0.01중량부 미만이면, 중공구조의 개선효과가 없어 풀러린의 전기적 성질 구현이 어려울 수 있고, 20중량부를 초과하면, 필요 이상의 사용으로 그에 따른 상승효과는 크지 않으며, 제조비용이 상승될 수 있다. 상기 붕소성분은 붕소계 화합물로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 붕소계 화합물은 H3BO3, B2H6, B4H10, B5H9, B6H10, BI3, NaBO2, NaBH4, Na2B4O7 및 이들의 수화물(hydrate)로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있으며, 여기서 수화물은 NaBO2ㆍ4H2O(meta-borate hydrate), NaBH4ㆍ4H2O(boro-hydrate) 및 Na2B4O7ㆍ10H2O(borax, tetra-borate hydrate)일 수 있다. 상술한 바와 같이 붕소성분을 더 추가함으로써 중공구조를 최대한 확보하여 풀러린의 공극성이 개선될 수 있으므로 전기적 특성이 향상될 수 있다.In addition, when fullerene is applied to electric and electronic fields such as fuel cells, solar cells, secondary batteries, and the like, the boron (B) component may be 0.01 to 20 parts by weight, preferably 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of natural minerals. It can carry out by adding 0.1-10 weight part further. If the boron component is less than 0.01 parts by weight, it may be difficult to implement the electrical properties of the fullerene because there is no improvement effect of the hollow structure, if it exceeds 20 parts by weight, the synergistic effect is not large due to the use more than necessary, the manufacturing cost may be increased have. The boron component may be selected from boron compounds. For example, the boron-based compound is H 3 BO 3 , B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 6 H 10 , BI 3 , NaBO 2 , NaBH 4 , Na 2 B 4 O 7 and these It may comprise at least one selected from the hydrate of, wherein the hydrate is NaBO 2 4H 2 O (meta-borate hydrate), NaBH 4 4H 2 O (boro-hydrate) and Na 2 B 4 O It may be 7 10H 2 O (borax, tetra-borate hydrate). As described above, by further adding a boron component to maximize the hollow structure, the porosity of the fullerene may be improved, and thus the electrical characteristics may be improved.

그리고, 탄소성분을 산처리한다(S40).Then, the carbon component is acid treated (S40).

상기 S30단계에서 추출 및 분리된 탄소성분을 산용액에 침지시키거나 탄소성분에 산용액을 분사하여 탄소성분의 pH가 4~10이 될 때까지 수차례 산처리를 실시할 수 있으며, 산처리가 보다 신속하게 이루어질 수 있도록 고온의 조건 하에서 실시할 수 있다. 보다 상세하게는 가열 반응기에 탄소성분이 산용액에 침지될 수 있도록 탄소성분 및 산용액을 1 : 8~20의 중량비로 넣고, 40~90℃의 온도 조건으로 가열 실시할 수 있다. The acid extracted or separated in step S30 may be immersed in an acid solution or sprayed with an acid solution on the carbon component to perform acid treatment several times until the pH of the carbon component reaches 4 to 10. It can be carried out under high temperature conditions so that it can be made more quickly. More specifically, the carbon component and the acid solution may be put in a weight ratio of 1: 8 to 20 so that the carbon component may be immersed in the acid solution in the heating reactor, and may be heated at a temperature condition of 40 to 90 ° C.

산처리 시 pH는 적용 분야에 따라 적절하게 조절가능하며, 화장료 조성물에 적용되는 경우 pH는 4~6으로 조절하고, 비료에 적용되는 경우 pH는 8~10으로 조절할 수 있다. When the acid treatment is appropriately adjusted according to the application field, when applied to the cosmetic composition, the pH can be adjusted to 4 ~ 6, when applied to the fertilizer pH can be adjusted to 8 ~ 10.

상기 산용액은 아세트산(acetic acid), 시트르산(citric acid), 시트르산염(citrate), 과산화나트륨(sodium peroxide), 디소듐포스페이트(disodium phosphate), 디암모늄포스페이트(diammonium phosphate), 소듐시트레이트(sodium citrate), 트리에탄올아민(triethanolamine), 포타슘포스페이트(potassium phosphate) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종, 바람직하게는 아세트산(acetic acid), 시트르산(citric acid), 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종, 더욱 바람직하게는 아세트산(acetic acid) 및 시트르산(citric acid)이 1 : 1~10으로 배합된 혼합산일 수 있다. 또한, 산용액은 10~80중량%로 포함하는 수용액을 사용할 수도 있으며, 상세하게는 10~60중량%의 아세트산수용액 및 10~60중량%의 시트르산수용액 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종, 바람직하게는 10~60중량%의 아세트산수용액 및 10~60중량%의 시트르산수용액이 1 : 1~10으로 배합된 혼합수용액일 수 있다. 본 발명에서는 아세트산 및 시트르산과 같은 약산을 사용하여 산처리를 실시함으로써 정밀한 산도 조절이 가능하고, 하기 후술할 세척과정을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 오염물질의 발생이 적어 친환경적인 이점이 있다. The acid solution is acetic acid, citric acid, citrate, sodium peroxide, disodium phosphate, diammonium phosphate, sodium citrate one selected from citrate, triethanolamine, potassium phosphate and combinations thereof, preferably one selected from acetic acid, citric acid, and combinations thereof. More preferably, acetic acid and citric acid may be a mixed acid in a range of 1: 1 to 10. In addition, the acid solution may be an aqueous solution containing 10 to 80% by weight, and in detail, 10 to 60% by weight of acetic acid solution and 10 to 60% by weight of citric acid solution, and a combination thereof, preferably Preferably, 10 to 60% by weight of acetic acid solution and 10 to 60% by weight of citric acid solution may be a mixed aqueous solution of 1: 1-10. In the present invention, by performing the acid treatment using a weak acid such as acetic acid and citric acid, it is possible to precisely adjust the acidity, it is possible to shorten the washing process to be described later, as well as the generation of contaminants, there is an environmentally friendly advantage.

이러한 산처리는 생략 가능한 공정이기는 하나 필요에 따라 물로 세척하는 단계에서 소요되는 시간을 절약하기 위해 실시하기도 한다. Although this acid treatment is an omittable process, it may be carried out to save the time required for the step of washing with water, if necessary.

마지막으로 탄소성분을 물로 세척한 후 건조한다(S50).Finally, the carbon component is washed with water and dried (S50).

상기 S40단계에서 산처리가 완료된 탄소성분을 흐르는 물, 분무 및 침지 등의 방법 중 어느 하나를 이용하여 세척액인 물이 중성이될 때까지 수차례 세척한 후 열풍건조, 가열건조, 자연건조(상온건조) 또는 건조기 등의 장비를 이용하여 50~200℃, 바람직하게는 100~150℃의 온도로 건조를 실시할 수 있다. 여기서, 물은 물분자 이외에 광물질 성분과 기타 이온들이 함유되지 않아 탄소성분의 pH에 영향을 주지 않는 정제수 또는 증류수를 사용할 수 있으며, 50~100℃의 온도로 가열하여 사용할 수 있다. 이러한 세척에 의해 탄소성분의 표면에 잔존하는 산용액 및 불순물이 완전히 제거되어 보다 고순도의 탄소성분이 수득될 수 있다.After washing several times until the water, which is the washing liquid, is neutralized using any one of methods such as flowing water, spraying and immersing the carbon component in which the acid treatment is completed in step S40, hot air drying, heating drying, and natural drying (room temperature Drying) or drying equipment can be carried out at a temperature of 50 ~ 200 ℃, preferably 100 ~ 150 ℃ using equipment such as a dryer. Here, the water may be purified water or distilled water that does not affect the pH of the carbon component because it does not contain mineral components and other ions other than water molecules, it may be used by heating to a temperature of 50 ~ 100 ℃. By this washing, the acid solution and impurities remaining on the surface of the carbon component can be completely removed to obtain a higher purity carbon component.

건조 온도가 50℃미만이면, 건조하는데 소요되는 시간이 길어 업무 효율이 저조할 수 있고, 200℃를 초과하면, 필요이상의 온도 조건으로 인하여 제조비용이 상승될 수 있으며, 온도조건은 상기한 범위로 한정되는 것은 아니고, 파우더 또는 페이스트 등 원하는 제형에 따라 온도조건 및 시간을 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.If the drying temperature is less than 50 ℃, the time required for drying may be low, the work efficiency may be low, and if the drying temperature exceeds 200 ℃, the manufacturing cost may be increased due to more than necessary temperature conditions, the temperature conditions in the above range It is not limited, It can carry out by changing temperature conditions and time suitably according to a desired formulation, such as powder or a paste.

상술한 바와 같은 건조하는 단계가 완료되면, 무기물이 거의 존재하지 않는 고순도 풀러린(S60)이 수득되며, 추출율은 95% 이상일 수 있다. 상기 제조방법에 의해 제조된 풀러린은 광물분말로부터 탄소성분을 추출 및 분리하는 단계 이전에 유기혼합용매를 첨가하여 열처리하는 단계를 실시함으로써 규소를 제외한 무기물들이 거의 제거되어 광물분말로부터 규소(Si)를 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 따라서 고순도의 풀러린의 수득이 가능할 수 있다. 이러한 풀러린은 화장품 분야, 약학 분야, 의료 기기 분야, 플라스틱 가공 분야, 농업 분야, 전기/전자 분야, 광학 분야, 연료 전지, 태양 전지, 2차 전지 등의 에너지 소자 분야, 및 정화 분야 등과 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다. When the drying step as described above is completed, a high purity fullerene (S60) having almost no minerals is obtained, the extraction rate may be 95% or more. The fullerene prepared by the above method is subjected to a heat treatment by adding an organic mixed solvent prior to the step of extracting and separating the carbon component from the mineral powder, thereby removing almost all inorganic matters except silicon, thereby removing silicon (Si) from the mineral powder. It can be removed more effectively, and thus it is possible to obtain high purity fullerene. These fullerenes have various fields such as cosmetics, pharmaceuticals, medical devices, plastics processing, agriculture, electrical / electronics, optics, fuel cells, solar cells, energy devices such as secondary cells, and purification fields. Can be applied to

실시예 1. 풀러린 제조Example 1. Fullerene Preparation

천연광물 1kg을 10um의 입도로 분쇄한 다음, 광물분말에 톨루엔 40ml 및 에탄올 10ml를 혼합한 유기혼합용매를 첨가하여 30분 동안 교반기로 교반하고, 110℃에서 12시간 동안 열처리하였다. 그 후, 필터를 이용하여 여과한 광물분말에 수산화나트륨 5kg, 정제수 20L를 가해 130℃에서 150시간 동안 추출하고, 이를 물로 7~10회 세척한 후 150℃로 건조하여 실시예 1의 풀러린을 제조하였다.1 kg of natural minerals were pulverized to a particle size of 10 μm, an organic mixed solvent obtained by mixing 40 ml of toluene and 10 ml of ethanol was added to the mineral powder, stirred with a stirrer for 30 minutes, and heat-treated at 110 ° C. for 12 hours. Thereafter, 5 kg of sodium hydroxide and 20 L of purified water were added to the filtered mineral powder using a filter, and extracted at 130 ° C. for 150 hours, washed 7 to 10 times with water, and dried at 150 ° C. to prepare the fullerene of Example 1. It was.

비교예 1. 풀러린 제조Comparative Example 1. Fullerene Preparation

천연광물을 분쇄한 후 열처리를 하지 않고 풀러린을 추출한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 풀러린을 제조하였다.Fullerene of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the full mineral was extracted without pulverizing the natural mineral.

실험예 1. 조성분석Experimental Example 1. Composition Analysis

(1) SEM 사진(1) SEM picture

풀러린 분자 응집체의 기하학적 구조를 분석하기 위하여 ?가이트와 실시예 1에 따라 제조된 풀러린을 각각 물에 분산시킨 후 유리기판에 떨어뜨려 건조한 다음 주사전자현미경(SEM)으로 형태 및 구조를 관찰하였다.In order to analyze the geometry of the fullerene molecular aggregates,? Guit and the fullerene prepared according to Example 1 were dispersed in water, dropped on a glass substrate, dried, and observed in a scanning electron microscope (SEM).

도 2는 ?가이트와 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 풀러린의 SEM 사진이다.2 is a SEM photograph of? Guit and fullerene prepared according to Example 1 of the present invention.

그 결과 도 2를 참조하면, ?가이트와 실시예 1의 풀러린 모두 수 um에서 수십 um까지 다양한 크기의 입자들이 서로 연결되어 뭉쳐져 응집체 형상을 가짐을 확인할 수 있었으며, 특히, 실시예 1의 풀러린은 ?가이트에 비해 입자들이 더 미세한 것을 알 수 있었다.As a result, referring to Figure 2,? Guide and the fullerene of Example 1, it was confirmed that the particles of various sizes from a few um to several tens of um connected to each other and agglomerated to have an aggregate shape, in particular, the fullerene of Example 1? The particles were found to be finer than the guides.

(2) EDS 분석(2) EDS analysis

에너지 분산형 분광 분석기(EDS)로 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 조성을 관찰하였다. An energy dispersive spectrometer (EDS) was used to observe the composition of? Guit, the fullerene prepared according to Example 1 and Comparative Example 1.

표 1은 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 조성을 나타낸 표이고, 도 3 내지 도 5는 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 조성을 나타낸 그래프이다.Table 1 is a table showing the composition of the fullerene prepared according to? Guide, Example 1 and Comparative Example 1, Figures 3 to 5 is a graph showing the composition of the fullerene prepared according to? Guide, Example 1 and Comparative Example 1. .

wt%wt% CC OO SiSi AlAl SS KK CaCa TiTi ZnZn NaNa MgMg CuCu FeFe ClCl ?가이트? Guide 18.7218.72 37.4437.44 14.8814.88 1.361.36 8.858.85 5.805.80 5.185.18 1.371.37 2.772.77 1.511.51 2.112.11 실시예 1Example 1 92.7292.72 5.765.76 1.731.73 0.860.86 0.230.23 0.760.76 비교예 1Comparative Example 1 86.4386.43 3.173.17 1.091.09 0.950.95 5.335.33 0.180.18 1.331.33 0.240.24 1.061.06 0.220.22 유리기판에서 측정하여 Si, O의 비율이 비교적 높게 측정됨.The ratio of Si and O is measured relatively high on glass substrate.

그 결과, 표 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 비교예 1에서는 탄소 외에도 규소, 황, 칼륨, 칼슘, 나트륨, 마그네슘 등 기타원소들뿐만 아니라 ?가이트에 존재하지 않는 구리, 철, 염소 등의 미량원소들이 확인된 반면, 실시예 1의 풀러린에서는 탄소 외에 미량원소들이 확인되지 않았으며, 기타원소들은 함량이 감소 또는 제거되었음을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1의 탄소원소는 92.72%로 86.43%인 비교예 1에 비해 순도가 높았으며, 유리기판에서 측정한 점을 감안하면, 약 97%이상이 될 것으로 미루어 짐작해볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 풀러린은 무기물 또는 불순물이 거의 존재하지 않는 고순도임을 확인할 수 있었다.As a result, referring to Table 1 and FIGS. 3 to 5, in Comparative Example 1, not only carbon, but also other elements such as silicon, sulfur, potassium, calcium, sodium, magnesium, copper, iron, chlorine, etc. While trace elements were identified, in the fullerene of Example 1, trace elements other than carbon were not identified, and other elements were found to have been reduced or removed. In addition, the carbon element of Example 1 was 92.72%, which was higher in purity than Comparative Example 1, which is 86.43%, and may be estimated to be about 97% or more in view of the measurement on the glass substrate. Therefore, the fullerene of the present invention was confirmed that the high purity of the inorganic material or almost no impurities.

(3) 말디토프 분석(MALDI-TOF)(3) Malditope analysis (MALDI-TOF)

말디토프질량분석기를 통해 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 상을 분석하였다. The Malditops mass spectrometer analyzed the phases of? Guit, the fullerenes prepared according to Example 1 and Comparative Example 1.

도 6 내지 도 8은 ?가이트, 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 풀러린의 말디토프 그래프이다. 6 to 8 are malditope graphs of fullerenes prepared according to? Guide, Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

그 결과, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 실시예 1의 풀러린은 비교예 1의 풀러린과는 달리 C55, C56, C60, C66, C70 등의 다양한 피크가 관찰됨을 확인할 수 있었다. 이에 실시예 1의 풀러린은 대표 풀러린인 C60, C70과 같은 버크민스터풀러린(Buckminsterfullerene)을 함유하고 있음을 알 수 있었다.As a result, referring to Figures 6 to 8, the fullerene of Example 1 was confirmed that a variety of peaks, such as C 55 , C 56 , C 60 , C 66 , C 70 , unlike the fullerene of Comparative Example 1 was observed. . Accordingly, it was found that the fullerene of Example 1 contains Buckminsterfullerene, such as C 60 and C 70 , which are representative fullerenes.

이상 본 발명자에 의하여 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof.

Claims (12)

(a) 천연광물을 분쇄하여 광물분말을 제조하는 단계;
(b) 상기 광물분말에 유기혼합용매를 첨가하여 50~500℃의 온도로 6~18시간 동안 열처리하는 단계;
(c) 상기 (b)단계에서 열처리가 완료된 광물분말에 염기성용액을 부가하여 탄소성분을 추출 및 분리하는 단계; 및
(d) 상기 탄소성분을 물로 세척한 후 건조하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계와 (d) 단계 사이에 탄소성분을 아세트산(acetic acid), 시트르산(citric acid) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종으로 산처리 하는 단계를 더 포함하는 풀러린의 제조방법.
(a) milling natural minerals to produce mineral powders;
(b) heat-treating the mixture for 6 to 18 hours at a temperature of 50 to 500 ° C. by adding an organic mixed solvent to the mineral powder;
(c) extracting and separating carbon components by adding a basic solution to the mineral powder in which heat treatment is completed in step (b); And
(d) washing the carbon component with water and then drying it;
A method of producing a fullerene further comprising the step of acidifying the carbon component between (c) and (d) with one selected from acetic acid, citric acid, and combinations thereof.
제1항에 있어서,
상기 (a)단계에서 천연광물은 ?가이트(shungite)인 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
The natural mineral in step (a) is? Manufacturing method of fullerene (shungite).
제1항에 있어서,
상기 (a)단계에서 광물분말의 입도는 1~50um인 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
The particle size of the mineral powder in the step (a) is 1 ~ 50um method of producing a fullerene.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 유기혼합용매는 비극성 유기용매 및 알코올이 2~6 : 1의 중량비로 배합된 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step (b), the organic mixed solvent is a non-polar organic solvent and alcohol is a method of producing a fullerene blended in a weight ratio of 2 to 6: 1.
제5항에 있어서,
상기 비극성 유기용매는 톨루엔, 사이클로헥산, 헵탄, 벤젠 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종이고, 상기 알코올은 에탄올, 메탄올 및 이들의 조합으로부터 선택되는 1종인 풀러린의 제조방법.
The method of claim 5,
The nonpolar organic solvent is one kind selected from toluene, cyclohexane, heptane, benzene, and a combination thereof, and the alcohol is one kind selected from ethanol, methanol, and a combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 (c)단계에서 추출 및 분리는 50~500℃의 온도에서 10~300시간 동안 실시되는 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
Extraction and separation in step (c) is a method for producing a fullerene is carried out for 10 to 300 hours at a temperature of 50 ~ 500 ℃.
제1항에 있어서,
상기 (c)단계에서 염기성용액은 광물분말 100중량부에 대하여, 100~1000중량부 부가되고, 상기 염기성용액은 수산화칼륨을 포함하는 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
In the step (c), the basic solution is added to 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mineral powder, the basic solution is a method for producing fullerene containing potassium hydroxide.
제1항에 있어서,
상기 (d)단계에서 건조는 60~300℃의 온도로 실시되는 풀러린의 제조방법.
The method of claim 1,
Drying in the step (d) is a method for producing fullerene is carried out at a temperature of 60 ~ 300 ℃.
삭제delete 제10항에 있어서,
상기 산처리는 탄소성분의 pH가 4~10이 될 때까지 실시되는 풀러린의 제조방법.
The method of claim 10,
The acid treatment is a method of producing a fullerene is carried out until the pH of the carbon component is 4 ~ 10.
삭제delete
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