KR102041102B1 - Manufacturing method of carbon nanotube-nanofiber cellulose buckypaper - Google Patents

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KR102041102B1 KR1020180007466A KR20180007466A KR102041102B1 KR 102041102 B1 KR102041102 B1 KR 102041102B1 KR 1020180007466 A KR1020180007466 A KR 1020180007466A KR 20180007466 A KR20180007466 A KR 20180007466A KR 102041102 B1 KR102041102 B1 KR 102041102B1
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Abstract

본 발명은, 탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조하는 단계와, 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조하는 단계와, 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링하는 단계와, 필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성하는 단계를 포함하는 것을 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 습식 방법에 의하여 용이하게 제조할 수 있고, 대량 생산이 가능하며, 재현성이 우수하고, 비교적 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, 기계적강도가 우수한 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose; NFC)와 전기전도성이 우수한 탄소나노튜브와 복합되어 우수한 전기전도성, 기계적강도 및 유연성 특성을 나타내는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 제조할 수 있다.The present invention is to prepare a carbon nanotube (carbon nanotube) dispersion, and to prepare a nanofiber cellulose dispersion (nanofiber cellulose), and the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion by mixing the carbon nanotube- Forming a nanofiber cellulose mixed solution, filtering the carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution, and drying the filtered carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution to dry the carbon nanotube-nanofibercellulose cellulose paper It relates to a method for producing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising the step of forming a. According to the present invention, it can be easily produced by a wet method, mass production, excellent reproducibility, and can be produced at a relatively low cost, and excellent mechanical strength and nanofiber cellulose (NFC) and Composite with carbon nanotubes having excellent electrical conductivity can produce carbon nanotubes-nanofiber cellulose bucky paper exhibiting excellent electrical conductivity, mechanical strength and flexibility properties.

Description

탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법{Manufacturing method of carbon nanotube-nanofiber cellulose buckypaper}Manufacturing method of carbon nanotube-nanofiber cellulose buckypaper}

본 발명은 탄소나노튜브 버키페이퍼를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식 방법에 의하여 용이하게 제조할 수 있고, 대량 생산이 가능하며, 재현성이 우수하고, 비교적 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, 기계적강도가 우수한 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose)와 전기전도성이 우수한 탄소나노튜브(carbon nanotube)와 복합되어 우수한 전기전도성, 기계적강도 및 유연성 특성을 나타내는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing carbon nanotube bucky paper, and more particularly, can be easily produced by a wet method, mass production, excellent reproducibility, can be produced at a relatively low cost In combination with nanofiber cellulose with excellent mechanical strength and carbon nanotube with excellent electrical conductivity, carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper which exhibits excellent electrical conductivity, mechanical strength and flexibility characteristics is produced. It is about a method.

탄소나노튜브(carbon nanotube)는 1개의 탄소 원자가 3개의 다른 탄소 원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있으며, 그 직경이 나노미터 수준으로 극히 작은 물질이다. 탄소나노튜브는 외형상 독특한 모양을 가지고 있고, 그 구조에 따라 금속과 같은 도체의 성질을 가지기도 하고, 반도체와 같은 성질을 가지기도 한다. 또한, 구조적으로 안정하고 강철보다 가벼우면서도 강한 인장력을 갖고 있기 때문에, 차세대 신소재로서 각광을 받고 있다.Carbon nanotubes (carbon nanotube) is a tube formed by combining one carbon atom with three other carbon atoms in a hexagonal honeycomb pattern, and is a very small material with a diameter of about nanometers. Carbon nanotubes have a unique shape in appearance and, depending on their structure, may have the properties of a conductor such as a metal, or may have properties such as a semiconductor. In addition, since it is structurally stable, lighter than steel, and has a strong tensile force, it is in the spotlight as a next generation new material.

이러한 탄소나노튜브를 이용한 탄소나노튜브 버키페이퍼는 광학적 투명성, 기계적 유연성, 우수한 전기전도성, 큰 표면적 등의 특성을 가져서 광전자 소자, 나노 복합체, 에너지 변환 및 저장과 같은 다양한 분야에 응용이 가능하다. Carbon nanotube bucky paper using the carbon nanotubes have characteristics such as optical transparency, mechanical flexibility, excellent electrical conductivity, large surface area, and can be applied to various fields such as optoelectronic devices, nanocomposites, energy conversion and storage.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0090604호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0090604

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 습식 방법에 의하여 용이하게 제조할 수 있고, 대량 생산이 가능하며, 재현성이 우수하고, 비교적 저렴한 비용으로 제조할 수 있으며, 기계적강도가 우수한 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose)와 전기전도성이 우수한 탄소나노튜브(carbon nanotube)와 복합되어 우수한 전기전도성, 기계적강도 및 유연성 특성을 나타내는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 제조하는 방법을 제공함에 있다. The problem to be solved by the present invention can be easily produced by a wet method, mass production, excellent reproducibility, can be produced at a relatively low cost, excellent mechanical strength nanofiber cellulose (nanofiber cellulose) The present invention provides a method of manufacturing carbon nanotubes-nanofiber cellulose bucky paper, which is combined with carbon nanotubes having excellent electrical conductivity and exhibits excellent electrical conductivity, mechanical strength, and flexibility.

본 발명은, 탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조하는 단계와, 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조하는 단계와, 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링하는 단계와, 필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성하는 단계를 포함하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법을 제공한다. The present invention is to prepare a carbon nanotube (carbon nanotube) dispersion, and to prepare a nanofiber cellulose dispersion (nanofiber cellulose), and the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion by mixing the carbon nanotube- Forming a nanofiber cellulose mixed solution, filtering the carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution, and drying the filtered carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution to dry the carbon nanotube-nanofibercellulose cellulose paper It provides a method for producing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising the step of forming a.

상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는, 탄소나노튜브와 계면활성제를 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계 및 상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 계면활성제는 상기 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.The preparing of the carbon nanotube dispersion may include mixing a carbon nanotube and a surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture and ultrasonicating the carbon nanotube-surfactant mixture to disperse the carbon nanotubes. And forming a carbon nanotube dispersion, wherein the surfactant is preferably mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes.

상기 탄소나노튜브 분산액은 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)가 분산되어 있는 분산액일 수 있고, 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브는 50:50∼90:10의 중량비를 이루는 것이 바람직하다. The carbon nanotube dispersion may be a dispersion in which single wall carbon nanotubes and multi wall carbon nanotubes are dispersed, and the single wall carbon nanotubes and the multiwall carbon nanotubes. It is preferable that the tube has a weight ratio of 50:50 to 90:10.

상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The surfactant may include at least one material selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium trtrapropylenebenzensulphonate.

상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는, (a) 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계와, (b) 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계와, (c) 상기 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제 혼합물과 상기 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계와, (d) 상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 단일벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하고, 상기 (b) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 다중벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 (c) 단계에서 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브가 50:50∼90:10의 중량비를 이루게 혼합하는 것이 바람직하다. The preparing of the carbon nanotube dispersion may include: (a) mixing a single wall carbon nanotube and a surfactant to form a mixture of the single wall carbon nanotube and a surfactant, and (b) Mixing a multiwall carbon nanotube and a surfactant to form a mixture of multiwall carbon nanotubes and a surfactant, and (c) the single wall carbon nanotube and a surfactant mixture and the multiwall. Mixing a mixture of carbon nanotubes and a surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture, and (d) carbon nanotubes in which the carbon nanotubes are dispersed by sonicating the carbon nanotube-surfactant mixture. Forming a dispersion, wherein in the step (a) the surfactant is mixed 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes Preferably, in the step (b), the surfactant is preferably mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the multi-walled carbon nanotubes, and in step (c) with the single-walled carbon nanotubes The multi-walled carbon nanotubes are preferably mixed in a weight ratio of 50:50 to 90:10.

상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The surfactant may include at least one material selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium trtrapropylenebenzensulphonate.

상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 제조하는 단계는, (e) 용매에 셀룰로오스를 포함하는 원료, 산화촉매 및 산화제를 혼합하고, 염기성물질을 혼합하여 알칼리 상태의 pH로 조절하고 반응시키는 단계와, (f) 상기 반응에 의해 얻어진 나노파이버셀룰로오스를 선택적으로 분리해내는 단계 및 (g) 선택적으로 분리해낸 나노파이버셀룰로오스를 용매에서 초음파 처리하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of preparing the nanofiber cellulose dispersion, (e) mixing a raw material, an oxidizing catalyst and an oxidizing agent containing cellulose in a solvent, and mixing a basic material to adjust and react to an alkaline pH, and (f) Selectively separating the nanofiber cellulose obtained by the reaction, and (g) forming the nanofiber cellulose dispersion by sonicating the selectively separated nanofiber cellulose in a solvent.

상기 산화촉매는 N-옥실 화합물을 포함할 수 있다. The oxidation catalyst may include an N-oxyl compound.

상기 산화촉매는 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-아세트아미드-TEMPO 및 4-포스포노옥시-TEMPO, 4-카르복시-TEMPO로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidation catalyst is one selected from the group consisting of TEMPO (2,2,6,6, -tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-acetamide-TEMPO and 4-phosphonooxy-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO It may contain more than one substance.

상기 산화제는 차아할로겐산 또는 그의 염, 아할로겐산 또는 그의 염, 과할로겐산 또는 그의 염 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidant may comprise one or more substances selected from the group consisting of hypohalogenic acid or salts thereof, ahalogenic acid or salts thereof, perhalogenic acid or salts thereof and hydrogen peroxide.

상기 산화제는 알칼리 금속 차아할로겐산염을 포함할 수 있으며, 상기 알칼리 금속 차아할로겐산염은 차아염소산나트륨 및 차아브롬산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidant may include an alkali metal hypohalogenate, and the alkali metal hypohalogenate may include one or more substances selected from the group consisting of sodium hypochlorite and sodium hypobromite.

상기 (e) 단계에서 브롬화나트륨(NaBr)을 더 혼합할 수도 있다.In the step (e), sodium bromide (NaBr) may be further mixed.

상기 (e) 단계에서 pH를 9∼11로 조절하는 것이 바람직하다.In step (e), it is preferable to adjust the pH to 9-11.

상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브의 함량 100중량부에 대하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 1∼50중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하는 것이 바람직하다.Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion so that the content of cellulose contained in the nanofiber cellulose dispersion is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotube content contained in the carbon nanotube dispersion It is preferable.

본 발명에 의하면, 기계적강도가 우수한 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose; NFC)와 전기전도성이 우수한 탄소나노튜브와 복합되어 우수한 전기전도성, 기계적강도 및 유연성 특성을 나타내는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 제조할 수 있다.According to the present invention, a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper which exhibits excellent electrical conductivity, mechanical strength and flexibility by being combined with nanofiber cellulose (NFC) having excellent mechanical strength and carbon nanotube having excellent electrical conductivity It can manufacture.

또한, 본 발명에 의하면, 습식 방법에 의하여 용이하게 제조할 수 있고, 대량 생산이 가능하며, 재현성이 우수하고, 비교적 저렴한 비용으로 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage that can be easily produced by a wet method, mass production, excellent reproducibility, and can be produced carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper at a relatively low cost .

도 1은 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 분산액을 보여주는 사진이다.
도 2는 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 버키페이퍼를 보여주는 사진이다.
도 3은 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다.
도 4는 SWCNT와 MWCNT의 혼합비에 따른 전기전도도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 실험예 6에 따라 제조된 NFC 분산액을 보여주는 사진이다.
도 6은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 분산액을 보여주는 투과전자현미경(Transmission electron microscope; TEM) 사진이다.
도 7은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼를 보여주는 사진이다.
도 8은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 9는 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼의 투과율을 측정하여 나타낸 도면이다.
도 10은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 혼합용액을 보여주는 사진이다.
도 11은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 사진이다.
도 12는 실험예 9에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 13은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 14는 실험예 7 내지 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼의 전기전도도 및 밀도 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
1 is a photograph showing a carbon nanotube dispersion prepared according to Experimental Example 4.
Figure 2 is a photograph showing a carbon nanotube bucky paper prepared according to Experimental Example 4.
3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a carbon nanotube bucky paper prepared according to Experimental Example 4. FIG.
Figure 4 is a graph showing the results of measuring the electrical conductivity according to the mixing ratio of SWCNT and MWCNT.
Figure 5 is a photograph showing the NFC dispersion prepared according to Experimental Example 6.
6 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing an NFC dispersion prepared according to Experimental Example 6. FIG.
Figure 7 is a photograph showing an NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6.
8 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing an NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6. FIG.
9 is a view showing a measurement of the transmittance of the NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6.
10 is a photograph showing a CNT-NFC mixed solution prepared according to Experimental Example 10.
11 is a photograph showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 10.
12 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 9. FIG.
13 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 10.
14 is a graph showing the measurement of electrical conductivity and density change of CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 7 to Experimental Example 10.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.

발명의 상세한 설명 또는 청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.When one component "includes" another component in the description or claims of the invention, unless otherwise stated, it is not to be construed as limited only to the component, and other components are further interpreted. It should be understood that it may include.

이하에서, 나노파이버라 함은 그 직경이 나노미터(㎚) 단위의 크기로서 1㎚ 이상이고 1㎛ 미만인 파이버(fiber)를 의미하는 것으로 사용한다. Hereinafter, nanofibers are used to mean fibers having a diameter of 1 nm or more and less than 1 μm as the size in nanometer (nm) units.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법은, 탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조하는 단계와, 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조하는 단계와, 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성하는 단계와, 상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링하는 단계와, 필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성하는 단계를 포함한다. According to a preferred embodiment of the present invention, a method of preparing carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprises the steps of preparing a carbon nanotube dispersion, preparing a nanofiber cellulose dispersion, Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution, filtering the carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution, and filtering the filtered carbon nanotubes -Drying the nanofiber cellulose mixed solution to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper.

상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는, 탄소나노튜브와 계면활성제를 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계 및 상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 계면활성제는 상기 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.The preparing of the carbon nanotube dispersion may include mixing a carbon nanotube and a surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture and ultrasonicating the carbon nanotube-surfactant mixture to disperse the carbon nanotubes. And forming a carbon nanotube dispersion, wherein the surfactant is preferably mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes.

상기 탄소나노튜브 분산액은 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)가 분산되어 있는 분산액일 수 있고, 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브는 50:50∼90:10의 중량비를 이루는 것이 바람직하다. The carbon nanotube dispersion may be a dispersion in which single wall carbon nanotubes and multi wall carbon nanotubes are dispersed, and the single wall carbon nanotubes and the multiwall carbon nanotubes. It is preferable that the tube has a weight ratio of 50:50 to 90:10.

상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The surfactant may include one or more materials selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium trtrapropylenebenzensulphonate.

상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는, (a) 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계와, (b) 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계와, (c) 상기 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제 혼합물과 상기 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계와, (d) 상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 단일벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하고, 상기 (b) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 다중벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 (c) 단계에서 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브가 50:50∼90:10의 중량비를 이루게 혼합하는 것이 바람직하다. The preparing of the carbon nanotube dispersion may include: (a) mixing a single wall carbon nanotube and a surfactant to form a mixture of the single wall carbon nanotube and a surfactant, and (b) Mixing a multiwall carbon nanotube and a surfactant to form a mixture of multiwall carbon nanotubes and a surfactant, and (c) the single wall carbon nanotube and a surfactant mixture and the multiwall. Mixing a mixture of carbon nanotubes and a surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture, and (d) carbon nanotubes in which the carbon nanotubes are dispersed by sonicating the carbon nanotube-surfactant mixture. Forming a dispersion, wherein in the step (a) the surfactant is mixed 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes Preferably, in the step (b), the surfactant is preferably mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the multi-walled carbon nanotubes, and in step (c) with the single-walled carbon nanotubes The multi-walled carbon nanotubes are preferably mixed in a weight ratio of 50:50 to 90:10.

상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The surfactant may include at least one material selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium trtrapropylenebenzensulphonate.

상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 제조하는 단계는, (e) 용매에 셀룰로오스를 포함하는 원료, 산화촉매 및 산화제를 혼합하고, 염기성물질을 혼합하여 알칼리 상태의 pH로 조절하고 반응시키는 단계와, (f) 상기 반응에 의해 얻어진 나노파이버셀룰로오스를 선택적으로 분리해내는 단계 및 (g) 선택적으로 분리해낸 나노파이버셀룰로오스를 용매에서 초음파 처리하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of preparing the nanofiber cellulose dispersion, (e) mixing a raw material, an oxidizing catalyst and an oxidizing agent containing cellulose in a solvent, and mixing a basic material to adjust and react to an alkaline pH, and (f) Selectively separating the nanofiber cellulose obtained by the reaction, and (g) forming the nanofiber cellulose dispersion by sonicating the selectively separated nanofiber cellulose in a solvent.

상기 산화촉매는 N-옥실 화합물을 포함할 수 있다. The oxidation catalyst may include an N-oxyl compound.

상기 산화촉매는 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-아세트아미드-TEMPO 및 4-포스포노옥시-TEMPO, 4-카르복시-TEMPO로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidation catalyst is one selected from the group consisting of TEMPO (2,2,6,6, -tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-acetamide-TEMPO and 4-phosphonooxy-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO It may contain more than one substance.

상기 산화제는 차아할로겐산 또는 그의 염, 아할로겐산 또는 그의 염, 과할로겐산 또는 그의 염 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidant may comprise one or more substances selected from the group consisting of hypohalogenic acid or salts thereof, ahalogenic acid or salts thereof, perhalogenic acid or salts thereof and hydrogen peroxide.

상기 산화제는 알칼리 금속 차아할로겐산염을 포함할 수 있으며, 상기 알칼리 금속 차아할로겐산염은 차아염소산나트륨 및 차아브롬산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The oxidant may include an alkali metal hypohalogenate, and the alkali metal hypohalogenate may include one or more substances selected from the group consisting of sodium hypochlorite and sodium hypobromite.

상기 (e) 단계에서 브롬화나트륨(NaBr)을 더 혼합할 수도 있다.In the step (e), sodium bromide (NaBr) may be further mixed.

상기 (e) 단계에서 pH를 9∼11로 조절하는 것이 바람직하다.In step (e), it is preferable to adjust the pH to 9-11.

상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브의 함량 100중량부에 대하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 1∼50중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하는 것이 바람직하다.Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion so that the content of cellulose contained in the nanofiber cellulose dispersion is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotube content contained in the carbon nanotube dispersion It is preferable.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조한다. A carbon nanotube dispersion is prepared.

이를 위해 탄소나노튜브와 계면활성제를 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성한다. To this end, the carbon nanotubes and the surfactant are mixed to form a carbon nanotube-surfactant mixture.

상기 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT)로는 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube; SWCNT)나 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube; MWCNT)를 사용할 수 있으며, 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브가 혼합된 것을 사용할 수도 있다. 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브가 혼합하여 사용하는 경우에, 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브는 50:50∼90:10의 중량비를 이루는 것이 바람직하다. 분산성, 전기전도성 등을 고려하여 상기 탄소나노튜브는 평균 직경이 1∼50㎚, 더욱 바람직하게는 5∼30㎚이고, 길이가 0.1∼20㎛, 더욱 바람직하게는 0.1∼10㎛의 것을 사용할 수 있다. As the carbon nanotubes (CNT), single wall carbon nanotubes (SWCNTs) or multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) may be used. It is also possible to use a mixture of wall carbon nanotubes. When the single-walled carbon nanotubes and the multi-walled carbon nanotubes are mixed and used, the single-walled carbon nanotubes and the multi-walled carbon nanotubes preferably have a weight ratio of 50:50 to 90:10. In consideration of dispersibility and electrical conductivity, the carbon nanotubes may have an average diameter of 1 to 50 nm, more preferably 5 to 30 nm, and a length of 0.1 to 20 μm, more preferably 0.1 to 10 μm. Can be.

상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.The surfactant may include at least one material selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium trtrapropylenebenzensulphonate.

상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물은 다음과 같이 형성할 수도 있다. The carbon nanotube-surfactant mixture may be formed as follows.

단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성한다. 상기 계면활성제는 상기 단일벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.Single wall carbon nanotubes and a surfactant are mixed to form a mixture of single wall carbon nanotubes and a surfactant. The surfactant is preferably mixed 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes.

다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성한다. 상기 계면활성제는 상기 다중벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.Multiwall carbon nanotubes and a surfactant are mixed to form a mixture of multiwall carbon nanotubes and a surfactant. The surfactant is preferably mixed 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the multi-walled carbon nanotubes.

상기 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제 혼합물과 상기 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성한다. 이때, 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브가 50:50∼90:10의 중량비를 이루게 상기 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제 혼합물과 상기 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 혼합하는 것이 바람직하다. The single-walled carbon nanotubes and the surfactant mixture and the mixture of the multi-walled carbon nanotubes and the surfactant are mixed to form a carbon nanotube-surfactant mixture. At this time, the single-walled carbon nanotubes and the multi-walled carbon nanotubes to form a weight ratio of 50:50 ~ 90:10, the mixture of the single-walled carbon nanotubes and surfactant mixture and the multi-walled carbon nanotubes and surfactant It is preferable to mix.

상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성한다. 상기 초음파 처리는 상기 초음파 처리는 20kHz∼3MHz 정도의 초음파를 조사하여 수행하는 것이 바람직하다. 상기 초음파 처리는 10분∼12시간, 더욱 바람직하게는 1∼6시간 정도 수행하는 것이 바람직하다.The carbon nanotube-surfactant mixture is sonicated to form a carbon nanotube dispersion in which the carbon nanotubes are dispersed. The ultrasonic treatment is preferably performed by irradiating the ultrasonic waves of about 20kHz to 3MHz. The ultrasonic treatment is preferably performed for 10 minutes to 12 hours, more preferably for about 1 to 6 hours.

나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조한다.A nanofiber cellulose dispersion is prepared.

이를 위해 용매에 셀룰로오스를 포함하는 원료, 산화촉매 및 산화제를 혼합하고, 염기성물질을 혼합하여 알칼리 상태의 pH로 조절하고 반응시킨다. 이때, 브롬화나트륨(NaBr)을 더 혼합할 수도 있다. To this end, a raw material containing cellulose, an oxidizing catalyst, and an oxidizing agent are mixed in a solvent, and basic materials are mixed to adjust and react with an alkaline pH. At this time, sodium bromide (NaBr) may be further mixed.

상기 용매는 증류수, 탈이온수, 알코올 등일 수 있다.The solvent may be distilled water, deionized water, alcohol, or the like.

상기 셀룰로오스를 포함하는 원료로는 셀룰로오스 자체, 목재 펄프, 비목재펄프 등을 사용할 수 있다. 상기 비목재 펄프로는 짚, 갈대, 아마(flax), 바가스(bagasse), 케나프(kenaf) 등을 사용할 수 있다. As the raw material containing the cellulose, cellulose itself, wood pulp, non-wood pulp and the like can be used. The non-wood pulp may be straw, reed, flax, bagasse, kenaf, or the like.

상기 산화촉매는 N-옥실 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 N-옥실 화합물로는 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-아세트아미드-TEMPO 및 4-포스포노옥시-TEMPO, 4-카르복시-TEMPO, 이들의 혼합물 등을 그 예로 들 수 있다. 상기 산화촉매는 상기 셀룰로오스를 포함하는 원료 100중량부에 대하여 0.01∼15중량부 혼합하는 것이 바람직하다. The oxidation catalyst may include an N-oxyl compound. Such N-oxyl compounds include TEMPO (2,2,6,6, -tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-acetamide-TEMPO and 4-phosphonooxy-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO, mixtures thereof And the like. It is preferable to mix the said oxidation catalyst with 0.01-15 weight part with respect to 100 weight part of raw materials containing the said cellulose.

상기 산화제는 차아할로겐산 또는 그의 염, 아할로겐산 또는 그의 염, 과할로겐산 또는 그의 염 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 산화제로 알칼리 금속 차아할로겐산염을 사용한다. 상기 알칼리 금속 차아할로겐산염은 차아염소산나트륨 및 차아브롬산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 산화제는 상기 셀룰로오스를 포함하는 원료 100중량부에 대하여 0.1∼30중량부 혼합하는 것이 바람직하다. The oxidant may comprise one or more substances selected from the group consisting of hypohalogenic acid or salts thereof, ahalogenic acid or salts thereof, perhalogenic acid or salts thereof and hydrogen peroxide. More preferably, an alkali metal hypohalogenate is used as the oxidizing agent. The alkali metal hypohalogenate may include one or more substances selected from the group consisting of sodium hypochlorite and sodium hypobromite. It is preferable that the said oxidizing agent mix 0.1-30 weight part with respect to 100 weight part of raw materials containing the said cellulose.

상기 염기성물질은 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등의 물질일 수 있다. 상기 pH는 9∼11로 조절하는 것이 바람직하다.The basic material may be a material such as sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH). It is preferable to adjust the said pH to 9-11.

상기 반응에 의해 얻어진 나노파이버셀룰로오스를 선택적으로 분리해낸다. 선택적 분리는 원심분리 등을 이용할 수 있다. The nanofiber cellulose obtained by the above reaction is selectively separated. Selective separation may use centrifugation or the like.

선택적으로 분리해낸 나노파이버셀룰로오스를 용매에서 초음파 처리하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 형성한다. 상기 초음파 처리는 상기 초음파 처리는 20kHz∼3MHz 정도의 초음파를 조사하여 수행하는 것이 바람직하다. 상기 초음파 처리는 10분∼12시간, 더욱 바람직하게는 1∼6시간 정도 수행하는 것이 바람직하다.The nanofiber cellulose selectively separated is sonicated in a solvent to form the nanofiber cellulose dispersion. The ultrasonic treatment is preferably performed by irradiating the ultrasonic waves of about 20kHz to 3MHz. The ultrasonic treatment is preferably performed for 10 minutes to 12 hours, more preferably for about 1 to 6 hours.

상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성한다. 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브의 함량 100중량부에 대하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 1∼50중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하는 것이 바람직하다.The carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion are mixed to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution. Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion so that the content of cellulose contained in the nanofiber cellulose dispersion is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotube content contained in the carbon nanotube dispersion It is preferable.

상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링한다. 상기 필터링은 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터 등을 이용할 수 있으며, 상기 필터는 0.1∼20㎛의 포어 사이즈(pore size), 바람직하게는 0.1∼10㎛의 포어 사이즈(pore size), 더욱 바람직하게는 0.1∼2㎛의 포어 사이즈(pore size)를 갖는 필터를 사용하는 것이 바람직하다. The carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution is filtered. The filtering may be made of a polycarbonate filter or the like, the filter having a pore size of 0.1 to 20 μm, preferably a pore size of 0.1 to 10 μm, more preferably. For example, it is preferable to use a filter having a pore size of 0.1 to 2 mu m.

필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성한다. 상기 건조는 40∼120℃ 정도의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다. The filtered carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution is dried to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper. The drying is preferably carried out at a temperature of about 40 ~ 120 ℃.

본 발명에 의해 제조된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼는, 기계적강도가 우수한 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose; NFC)와 전기전도성이 우수한 탄소나노튜브와 복합되어 있으므로, 우수한 전기전도성, 기계적강도 및 유연성 특성 등을 나타낸다.The carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper produced by the present invention is composed of nanofiber cellulose (NFC) having excellent mechanical strength and carbon nanotube having excellent electrical conductivity, and thus have excellent electrical conductivity, mechanical strength and Flexibility characteristics and the like.

이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, experimental examples according to the present invention are specifically presented, and the present invention is not limited to the following experimental examples.

<실험예 1>Experimental Example 1

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube; 이하 'MWCNT'라 함)를 준비하였다. 상기 계면활성제로 소듐도데실벤젠설포네이트((Sodium dodecylbenzenesulfonate; 이하 'SDBS'라 함)를 준비하였다. Specifically, multi-wall carbon nanotubes (hereinafter referred to as 'MWCNT') were prepared as the carbon nanotubes. Sodium dodecylbenzenesulfonate (hereinafter referred to as 'SDBS') was prepared as the surfactant.

상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS were mixed to form a carbon nanotube-SDBS mixture.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 초음파 처리하여 탄소나노튜브가 분산된 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The carbon nanotube-SDBS mixture was sonicated to prepare a carbon nanotube dispersion in which carbon nanotubes were dispersed. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 탄소나노튜브 분산액을 필터링하였다. The carbon nanotube dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 탄소나노튜브 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a carbon nanotube bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 2>Experimental Example 2

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube; 이하 'SWCNT'라 함)와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, single-wall carbon nanotubes (hereinafter referred to as 'SWCNT') and MWCNTs were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 25:75의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. After mixing 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS to form a mixture of SWCNT and SDBS, after mixing 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS to form a mixture of MWCNT and SDBS, the SWCNT and the MWCNT of 25:75 A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산된 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The carbon nanotube-SDBS mixture was sonicated to prepare a carbon nanotube dispersion in which the carbon nanotubes were dispersed. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 탄소나노튜브 분산액을 필터링하였다. The carbon nanotube dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 탄소나노튜브 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a carbon nanotube bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 3>Experimental Example 3

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 50:50의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS, and the SWCNT and the MWCNT are 50:50. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 초음파 처리하여 탄소나노튜브가 분산된 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The carbon nanotube-SDBS mixture was sonicated to prepare a carbon nanotube dispersion in which carbon nanotubes were dispersed. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 탄소나노튜브 분산액을 필터링하였다. The carbon nanotube dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 탄소나노튜브 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a carbon nanotube bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 4>Experimental Example 4

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 75:25의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 초음파 처리하여 탄소나노튜브가 분산된 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The carbon nanotube-SDBS mixture was sonicated to prepare a carbon nanotube dispersion in which carbon nanotubes were dispersed. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 탄소나노튜브 분산액을 필터링하였다. The carbon nanotube dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 탄소나노튜브 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a carbon nanotube bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 5>Experimental Example 5

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT was prepared using the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS were mixed to form a carbon nanotube-SDBS mixture.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 초음파 처리하여 탄소나노튜브가 분산된 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The carbon nanotube-SDBS mixture was sonicated to prepare a carbon nanotube dispersion in which carbon nanotubes were dispersed. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 탄소나노튜브 분산액을 필터링하였다. The carbon nanotube dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 탄소나노튜브 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a carbon nanotube bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 6>Experimental Example 6

1. 나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose; 이하 'NFC'라 함) 분산액 제조1. Preparation of nanofiber cellulose (hereinafter referred to as 'NFC') dispersion

탈이온수(Deionized water; DI water) 75㎖에 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) 78㎎을 첨가하고, 탈이온수(DI water) 50㎖에 NaBr 514㎎을 첨가한 후, 이들을 혼합하여 TEMPO와 NaBr의 혼합물을 형성하였다. 78 mg of TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) was added to 75 ml of deionized water (DI water), and NaBr 514 mg was added to 50 ml of deionized water (DI water). After that, they were mixed to form a mixture of TEMPO and NaBr.

상기 TEMPO와 NaBr의 혼합물에 셀룰로오스 5g을 첨가하였다. 5 g of cellulose was added to the mixture of TEMPO and NaBr.

상기 셀룰로오스가 첨가된 결과물에 10∼15% NaClO 30㎖를 첨가하였다.30 ml of 10-15% NaClO was added to the resultant to which the cellulose was added.

상기 NaClO가 첨가된 결과물에 0.5M NaOH를 첨가하여 pH 10.5로 조절하여 반응시켰다. 0.5M NaOH was added to the resultant to which NaClO was added, and the reaction was adjusted to pH 10.5.

상기 반응의 결과물을 원심분리하여 선택적으로 분리해내고, 선택적으로 분리해낸 결과물을 다시 원심분리하는 과정을 3회 더 수행하였다. The result of the reaction was selectively separated by centrifugation, and the result of the selective separation was further centrifuged three times.

원심분리하여 선택적으로 분리해낸 결과물을 탈이온수(DI water)에서 초음파 처리하여 NFC 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The resultant separated by centrifugation selectively was sonicated in DI water to prepare an NFC dispersion. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. 필터링 2. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 NFC 분산액을 필터링하였다. The NFC dispersion was filtered through a filter made of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

3. 건조 3. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 NFC 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain an NFC bucky paper having a thickness of 31 μm.

<실험예 7>Experimental Example 7

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 75:25의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물에 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by dispersing the carbon nanotubes by sonicating the carbon nanotubes-SDBS mixture. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. NFC 분산액 제조2. NFC Dispersion Manufacturing

탈이온수(Deionized water; DI water) 75㎖에 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) 78㎎을 첨가하고 탈이온수(DI water) 50㎖에 NaBr 514㎎을 첨가한 후, 이들을 혼합하여 TEMPO와 NaBr의 혼합물을 형성하였다. 78 mg of TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) was added to 75 ml of deionized water (DI water), and NaBr 514 mg was added to 50 ml of DI water. These were then mixed to form a mixture of TEMPO and NaBr.

상기 TEMPO와 NaBr의 혼합물에 셀룰로오스 5g을 첨가하였다. 5 g of cellulose was added to the mixture of TEMPO and NaBr.

상기 셀룰로오스가 첨가된 결과물에 10∼15% NaClO 30㎖를 첨가하였다.30 ml of 10-15% NaClO was added to the resultant to which the cellulose was added.

상기 NaClO가 첨가된 결과물에 0.5M NaOH를 첨가하여 pH 10.5로 조절하여 반응시켰다. 0.5M NaOH was added to the resultant to which NaClO was added, and the reaction was adjusted to pH 10.5.

상기 반응의 결과물을 원심분리하여 선택적으로 분리해내고, 선택적으로 분리해낸 결과물을 다시 원심분리하는 과정을 3회 더 수행하였다. The result of the reaction was selectively separated by centrifugation, and the result of the selective separation was further centrifuged three times.

원심분리하여 선택적으로 분리해낸 결과물을 탈이온수(DI water)에서 초음파 처리하여 NFC 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The resultant separated by centrifugation selectively was sonicated in DI water to prepare an NFC dispersion. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

3. CNT-NFC 혼합용액 제조 3. Preparation of CNT-NFC Mixed Solution

상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다. 구체적으로, 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브(SWCNT와 MWCNT)의 함량 100중량부에 대하여 상기 NFC 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 3중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하고, 마그네틱 바를 이용하여 10분 동안 300 rpm에서 교반하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다.The NFC dispersion was mixed with the carbon nanotube dispersion to prepare a CNT-NFC mixed solution. Specifically, the NFC dispersion is added to the carbon nanotube dispersion such that the content of cellulose contained in the NFC dispersion is 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes (SWCNT and MWCNT) contained in the carbon nanotube dispersion. After mixing, the mixture was stirred at 300 rpm for 10 minutes to prepare a CNT-NFC mixed solution.

4. 필터링 4. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 CNT-NFC 혼합용액을 필터링하였다. The CNT-NFC mixed solution was filtered through a filter of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

5. 건조 5. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a 31 μm thick CNT-NFC composite bucky paper.

<실험예 8>Experimental Example 8

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 75:25의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물에 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by dispersing the carbon nanotubes by sonicating the carbon nanotubes-SDBS mixture. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. NFC 분산액 제조2. NFC Dispersion Manufacturing

탈이온수(Deionized water; DI water) 75㎖에 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) 78㎎을 첨가하고 탈이온수(DI water) 50㎖에 NaBr 514㎎을 첨가한 후, 이들을 혼합하여 TEMPO와 NaBr의 혼합물을 형성하였다. 78 mg of TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) was added to 75 ml of deionized water (DI water), and NaBr 514 mg was added to 50 ml of DI water. These were then mixed to form a mixture of TEMPO and NaBr.

상기 TEMPO와 NaBr의 혼합물에 셀룰로오스 5g을 첨가하였다. 5 g of cellulose was added to the mixture of TEMPO and NaBr.

상기 셀룰로오스가 첨가된 결과물에 10∼15% NaClO 30㎖를 첨가하였다.30 ml of 10-15% NaClO was added to the resultant to which the cellulose was added.

상기 NaClO가 첨가된 결과물에 0.5M NaOH를 첨가하여 pH 10.5로 조절하여 반응시켰다. 0.5M NaOH was added to the resultant to which NaClO was added, and the reaction was adjusted to pH 10.5.

상기 반응의 결과물을 원심분리하여 선택적으로 분리해내고, 선택적으로 분리해낸 결과물을 다시 원심분리하는 과정을 3회 더 수행하였다. The result of the reaction was selectively separated by centrifugation, and the result of the selective separation was further centrifuged three times.

원심분리하여 선택적으로 분리해낸 결과물을 탈이온수(DI water)에서 초음파 처리하여 NFC 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The resultant separated by centrifugation selectively was sonicated in DI water to prepare an NFC dispersion. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

3. CNT-NFC 혼합용액 제조 3. Preparation of CNT-NFC Mixed Solution

상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다. 구체적으로, 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브(SWCNT와 MWCNT)의 함량 100중량부에 대하여 상기 NFC 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 5중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하고, 마그네틱 바를 이용하여 10분 동안 300 rpm에서 교반하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다.The NFC dispersion was mixed with the carbon nanotube dispersion to prepare a CNT-NFC mixed solution. Specifically, the NFC dispersion is added to the carbon nanotube dispersion so that the content of cellulose contained in the NFC dispersion is 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes (SWCNT and MWCNT) contained in the carbon nanotube dispersion. After mixing, the mixture was stirred at 300 rpm for 10 minutes to prepare a CNT-NFC mixed solution.

4. 필터링 4. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 CNT-NFC 혼합용액을 필터링하였다. The CNT-NFC mixed solution was filtered through a filter of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

5. 건조 5. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a 31 μm thick CNT-NFC composite bucky paper.

<실험예 9>Experimental Example 9

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 75:25의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물에 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by dispersing the carbon nanotubes by sonicating the carbon nanotubes-SDBS mixture. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. NFC 분산액 제조2. NFC Dispersion Manufacturing

탈이온수(Deionized water; DI water) 75㎖에 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) 78㎎을 첨가하고 탈이온수(DI water) 50㎖에 NaBr 514㎎을 첨가한 후, 이들을 혼합하여 TEMPO와 NaBr의 혼합물을 형성하였다. 78 mg of TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) was added to 75 ml of deionized water (DI water), and NaBr 514 mg was added to 50 ml of DI water. These were then mixed to form a mixture of TEMPO and NaBr.

상기 TEMPO와 NaBr의 혼합물에 셀룰로오스 5g을 첨가하였다. 5 g of cellulose was added to the mixture of TEMPO and NaBr.

상기 셀룰로오스가 첨가된 결과물에 10∼15% NaClO 30㎖를 첨가하였다.30 ml of 10-15% NaClO was added to the resultant to which the cellulose was added.

상기 NaClO가 첨가된 결과물에 0.5M NaOH를 첨가하여 pH 10.5로 조절하여 반응시켰다. 0.5M NaOH was added to the resultant to which NaClO was added, and the reaction was adjusted to pH 10.5.

상기 반응의 결과물을 원심분리하여 선택적으로 분리해내고, 선택적으로 분리해낸 결과물을 다시 원심분리하는 과정을 3회 더 수행하였다. The result of the reaction was selectively separated by centrifugation, and the result of the selective separation was further centrifuged three times.

원심분리하여 선택적으로 분리해낸 결과물을 탈이온수(DI water)에서 초음파 처리하여 NFC 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The resultant separated by centrifugation selectively was sonicated in DI water to prepare an NFC dispersion. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

3. CNT-NFC 혼합용액 제조 3. Preparation of CNT-NFC Mixed Solution

상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다. 구체적으로, 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브(SWCNT와 MWCNT)의 함량 100중량부에 대하여 상기 NFC 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 20중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하고, 마그네틱 바를 이용하여 10분 동안 300 rpm에서 교반하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다.The NFC dispersion was mixed with the carbon nanotube dispersion to prepare a CNT-NFC mixed solution. Specifically, the NFC dispersion is added to the carbon nanotube dispersion such that the content of cellulose contained in the NFC dispersion is 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes (SWCNT and MWCNT) contained in the carbon nanotube dispersion. After mixing, the mixture was stirred at 300 rpm for 10 minutes to prepare a CNT-NFC mixed solution.

4. 필터링 4. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 CNT-NFC 혼합용액을 필터링하였다. The CNT-NFC mixed solution was filtered through a filter of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

5. 건조 5. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a 31 μm thick CNT-NFC composite bucky paper.

<실험예 10>Experimental Example 10

1. 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT) 분산액 제조 1. Carbon nanotube (CNT) dispersion preparation

탄소나노튜브와 계면활성제(surfactant)를 혼합하여 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by mixing a carbon nanotube and a surfactant.

구체적으로, 상기 탄소나노튜브로 SWCNT와 MWCNT를 준비하였다. 상기 계면활성제로 SDBS를 준비하였다. Specifically, SWCNT and MWCNT were prepared as the carbon nanotubes. SDBS was prepared as the surfactant.

상기 SWCNT 1g과 상기 SDBS 2g을 혼합하여 SWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성하고, 상기 MWCNT 1g과 상기 SDBS 0.5g을 혼합하여 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 형성한 후, 상기 SWCNT와 상기 MWCNT가 75:25의 중량비를 이루게 상기 SWCNT와 SDBS의 혼합물과 상기 MWCNT와 SDBS의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-SDBS 혼합물을 형성하였다. 1 g of the SWCNT and 2 g of the SDBS are mixed to form a mixture of SWCNT and SDBS, and 1 g of the MWCNT and 0.5 g of the SDBS are mixed to form a mixture of MWCNT and SDBS. A carbon nanotube-SDBS mixture was formed by mixing the mixture of SWCNT and SDBS and the mixture of MWCNT and SDBS in a weight ratio.

상기 탄소나노튜브-SDBS 혼합물에 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. A carbon nanotube dispersion was prepared by dispersing the carbon nanotubes by sonicating the carbon nanotubes-SDBS mixture. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

2. NFC 분산액 제조2. NFC Dispersion Manufacturing

탈이온수(Deionized water; DI water) 75㎖에 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) 78㎎을 첨가하고 탈이온수(DI water) 50㎖에 NaBr 514㎎을 첨가한 후, 이들을 혼합하여 TEMPO와 NaBr의 혼합물을 형성하였다. 78 mg of TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical) was added to 75 ml of deionized water (DI water), and NaBr 514 mg was added to 50 ml of DI water. These were then mixed to form a mixture of TEMPO and NaBr.

상기 TEMPO와 NaBr의 혼합물에 셀룰로오스 5g을 첨가하였다. 5 g of cellulose was added to the mixture of TEMPO and NaBr.

상기 셀룰로오스가 첨가된 결과물에 10∼15% NaClO 30㎖를 첨가하였다.30 ml of 10-15% NaClO was added to the resultant to which the cellulose was added.

상기 NaClO가 첨가된 결과물에 0.5M NaOH를 첨가하여 pH 10.5로 조절하여 반응시켰다. 0.5M NaOH was added to the resultant to which NaClO was added, and the reaction was adjusted to pH 10.5.

상기 반응의 결과물을 원심분리하여 선택적으로 분리해내고, 선택적으로 분리해낸 결과물을 다시 원심분리하는 과정을 3회 더 수행하였다. The result of the reaction was selectively separated by centrifugation, and the result of the selective separation was further centrifuged three times.

원심분리하여 선택적으로 분리해낸 결과물을 탈이온수(DI water)에서 초음파 처리하여 NFC 분산액을 제조하였다. 상기 초음파 처리는 750W로 20kHz의 초음파를 2시간 동안 조사하여 수행하였다. The resultant separated by centrifugation selectively was sonicated in DI water to prepare an NFC dispersion. The ultrasonic treatment was performed by irradiating 20 kHz ultrasound for 2 hours at 750W.

3. CNT-NFC 혼합용액 제조 3. Preparation of CNT-NFC Mixed Solution

상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다. 구체적으로, 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브(SWCNT와 MWCNT)의 함량 100 중량부에 대하여 상기 NFC 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 50중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액에 상기 NFC 분산액을 혼합하고, 마그네틱 바를 이용하여 10분 동안 300 rpm에서 교반하여 CNT-NFC 혼합용액을 제조하였다.The NFC dispersion was mixed with the carbon nanotube dispersion to prepare a CNT-NFC mixed solution. Specifically, the NFC dispersion is added to the carbon nanotube dispersion such that the content of cellulose contained in the NFC dispersion is 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes (SWCNT and MWCNT) contained in the carbon nanotube dispersion. After mixing, the mixture was stirred at 300 rpm for 10 minutes to prepare a CNT-NFC mixed solution.

4. 필터링 4. Filtering

0.8㎛ 포어 사이즈(pore size)의 폴리카보네이트(poly carbonate) 재질의 필터에 상기 CNT-NFC 혼합용액을 필터링하였다. The CNT-NFC mixed solution was filtered through a filter of polycarbonate having a pore size of 0.8 μm.

5. 건조 5. Drying

필터링된 결과물을 70℃에서 10시간 동안 건조하여 31㎛ 두께의 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 수득하였다. The filtered result was dried at 70 ° C. for 10 hours to obtain a 31 μm thick CNT-NFC composite bucky paper.

도 1은 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 분산액을 보여주는 사진이다. 1 is a photograph showing a carbon nanotube dispersion prepared according to Experimental Example 4.

도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 SDBS를 첨가하여 제조한 탄소나노튜브 분산액의 경우 높은 분산성을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 1 it can be seen that the carbon nanotube dispersion prepared by the addition of SDBS shows a high dispersibility.

도 2는 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 버키페이퍼를 보여주는 사진이다. 도 3은 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다. Figure 2 is a photograph showing a carbon nanotube bucky paper prepared according to Experimental Example 4. 3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a carbon nanotube bucky paper prepared according to Experimental Example 4. FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 필터링 후에 박리 없이 균일한 두께를 가지는 탄소나노튜브 버키페이퍼가 제조됨을 확인할 수 있었다. 또한, 도 3에서 탄소나노튜브가 반데르발스 인력에 의해 잘 정렬되어 있고, 탄소나노튜브 사이에 기공이 분포하고 있음을 확인할 수 있었다. 2 and 3, it was confirmed that carbon nanotube bucky paper having a uniform thickness without peeling after filtering was manufactured. In addition, in FIG. 3, the carbon nanotubes were well aligned by van der Waals attraction, and the pores were distributed between the carbon nanotubes.

도 4는 SWCNT와 MWCNT의 혼합비에 따른 전기전도도를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다. SWCNT와 MWCNT의 혼합비에 따른 탄소나노튜브 버키페이퍼의 두께(Thickness), 밀도(Density) 및 전기전도도(Electrical conductivity)를 아래의 표 1에 나타내었다. 도 4 및 표 1에서 'MW'는 MWCNT를 의미하고, 'SW'는 SWCNT를 의미한다. Figure 4 is a graph showing the results of measuring the electrical conductivity according to the mixing ratio of SWCNT and MWCNT. The thickness, density and electrical conductivity of carbon nanotube bucky paper according to the mixing ratio of SWCNT and MWCNT are shown in Table 1 below. In FIG. 4 and Table 1, 'MW' means MWCNT, and 'SW' means SWCNT.

두께(㎛)Thickness (㎛) 밀도(g/㎤)Density (g / cm 3) 전기전도도(S/㎝)Electrical Conductivity (S / cm) 실험예 1(MWCNT 100%)Experimental Example 1 (MWCNT 100%) 6868 0.890.89 69.7569.75 실험예 2(SW:MW=25:75)Experimental Example 2 (SW: MW = 25: 75) 4343 1.411.41 524524 실험예 3(SW:MW=50:50)Experimental Example 3 (SW: MW = 50: 50) 3333 1.861.86 11061106 실험예 4(SW:MW=75:25)Experimental Example 4 (SW: MW = 75: 25) 3131 1.951.95 15741574 실험예 5(SWCNT 100%)Experimental Example 5 (SWCNT 100%) 3434 1.781.78 1273.81273.8

표 1 및 도 4를 참조하면, SWCNT와 MWCNT의 혼합비가 75:25일 경우 밀도와 전기전도도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는 미세한 직경을 가지는 SWCNT의 함량이 증가하면 엔트로피에 의한 등방성이 우수한 것에 기인하여 높은 전기전도도를 달성할 수 있음을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1 and Figure 4, when the mixing ratio of SWCNT and MWCNT is 75:25 it was confirmed that the highest density and electrical conductivity. This was confirmed that the increase in the content of the SWCNT having a fine diameter can achieve a high electrical conductivity due to the excellent isotropy due to entropy.

실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 페이퍼의 기계적강도 특성을 평가하여 아래의 표 2에 나타내었다. 표 2는 SWCNT와 MWCNT의 혼합비가 75:25일 경우이다.The mechanical strength characteristics of the carbon nanotube paper prepared according to Experimental Example 4 were evaluated and shown in Table 2 below. Table 2 shows the case where the mixing ratio of SWCNT and MWCNT is 75:25.

SampleSample Adhesion strengthAdhesion strength 탄소나노튜브 버키페이퍼(SW:MW=75:25)Carbon Nanotube Bucky Paper (SW: MW = 75: 25) 433.2±4.36433.2 ± 4.36

도 5는 실험예 6에 따라 제조된 NFC 분산액을 보여주는 사진이고, 도 6은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 분산액을 보여주는 투과전자현미경(Transmission electron microscope; TEM) 사진이다. 5 is a photograph showing an NFC dispersion prepared according to Experimental Example 6, Figure 6 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing an NFC dispersion prepared according to Experimental Example 6.

도 7은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼를 보여주는 사진이고, 도 8은 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이며, 도 9는 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼의 투과율을 측정하여 나타낸 도면이다. 7 is a photograph showing an NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6, Figure 8 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing an NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6, Figure 9 is according to Experimental Example 6 Figure shows the measured transmittance of the produced NFC bucky paper.

도 5, 도 7 및 도 9에서 보는 바와 같이, 나노셀룰로오스파이버 분산액 및 NFC 버키페이퍼는 높은 투과율을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 초음파에 의해 셀룰로오스파이버 번들이 박리되어 높은 분산성을 가지고 있음을 나타낸다.As shown in FIGS. 5, 7 and 9, it was confirmed that the nanocellulose fiber dispersion and the NFC bucky paper have a high transmittance, which indicates that the cellulose fiber bundle is peeled off by ultrasonic waves and has high dispersibility. .

도 8을 참조하면, 셀룰로오스파이버가 수십 나노미터(nm)의 직경을 가지는 것을 확인할 수 있었다.Referring to Figure 8, it was confirmed that the cellulose fiber has a diameter of several tens of nanometers (nm).

실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼의 기계적 강도 특성을 평가하여 아래의 표 3에 나타내었다. The mechanical strength characteristics of the NFC bucky paper prepared according to Experimental Example 6 are shown in Table 3 below.

SampleSample Adhesion strengthAdhesion strength NFC 버키페이퍼NFC Bucky Paper 674.8±6.33674.8 ± 6.33

표 3을 참조하면, 실험예 6에 따라 제조된 NFC 버키페이퍼의 접합강도는 674.8N으로 실험예 4에 따라 제조된 탄소나노튜브 버키페이퍼에 비해 약 1.5배 높은 강도를 가지며, 탄소나노튜브 버키페이퍼에 적용 시 우수한 접합강도를 기대할 수 있음을 확인하였다.Referring to Table 3, the bonding strength of the NFC bucky paper produced according to Experimental Example 6 is 674.8N, which is about 1.5 times higher than that of the carbon nanotube bucky paper prepared according to Experimental Example 4, and carbon nanotube bucky paper It was confirmed that excellent bonding strength can be expected when applied to.

도 10은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 혼합용액을 보여주는 사진이다. 10 is a photograph showing a CNT-NFC mixed solution prepared according to Experimental Example 10.

도 11은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 사진이다. Figure 11 is a photograph showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 10.

도 12는 실험예 9에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 13은 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 보여주는 주사전자현미경(SEM) 사진이다.12 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 9, Figure 13 is a scanning electron microscope (CEM) showing a CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 10 ) Photo.

도 12 및 도 13을 참조하면, 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼(탄소나노튜브 100중량부에 대하여 셀룰로오스가 50중량부를 이루는 경우)의 경우에 나노셀룰로오스파이버가 탄소나노튜브 사이의 기공을 메우고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인한 표면 저항의 증가로 전기전도도는 감소하는 반면 밀도가 증가하는 것으로 판단된다. 12 and 13, in the case of CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 10 (when cellulose forms 50 parts by weight based on 100 parts by weight of carbon nanotubes), the nanocellulose fibers are interposed between carbon nanotubes. It was confirmed that the pores of the filling. Due to the increase in surface resistance, the conductivity decreases while the density increases.

실험예 9에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼(탄소나노튜브 100중량부에 대하여 셀룰로오스가 20중량부를 이루는 경우)의 경우에 나노셀룰로오스파이버에 의한 탄소나노튜브의 접촉 면적 증가로 전기전도도와 밀도 모두 향상됨을 확인할 수 있었다. In the case of CNT-NFC composite bucket paper prepared according to Experimental Example 9 (when cellulose forms 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carbon nanotubes), the electrical conductivity and density due to the increase in the contact area of the carbon nanotubes by the nanocellulose fiber All improved.

도 14는 실험예 7 내지 실험예 10에 따라 제조된 CNT-NFC 복합 버키페이퍼의 전기전도도 및 밀도 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다. 14 is a graph showing the measurement of electrical conductivity and density change of CNT-NFC composite bucky paper prepared according to Experimental Example 7 to Experimental Example 10.

도 14를 참조하면, 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 셀룰로오스가 3, 5, 20중량부를 첨가하여 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 제조하는 경우(각각 실험예 7, 실험예 8, 실험예 9의 경우)에 전기전도도가 소폭 증가하고, 밀도가 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 셀룰로오스가 50중량부를 첨가하여 CNT-NFC 복합 버키페이퍼를 제조하는 경우(실험예 10의 경우)에 전기전도도는 감소하고 밀도는 증가하는 양상을 보였다. Referring to Figure 14, when the cellulose is added to 3, 5, 20 parts by weight based on 100 parts by weight of carbon nanotubes to prepare a CNT-NFC composite bucky paper (Experimental Example 7, Experimental Example 8, Experimental Example 9, respectively) ), The electrical conductivity was slightly increased and the density was greatly improved. In the case of preparing CNT-NFC composite bucky paper by adding 50 parts by weight of cellulose to 100 parts by weight of carbon nanotubes (in Experimental Example 10), the electrical conductivity was decreased and the density was increased.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary skill in the art.

Claims (13)

탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조하는 단계;
나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조하는 단계;
상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성하는 단계;
상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링하는 단계; 및
필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는,
(a) 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계;
(b) 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)와 계면활성제를 혼합하여 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 형성하는 단계;
(c) 상기 단일벽 탄소나노튜브와 계면활성제 혼합물과 상기 다중벽 탄소나노튜브와 계면활성제의 혼합물을 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 (a) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 단일벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하고,
상기 (b) 단계에서 상기 계면활성제는 상기 다중벽 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하며,
상기 (c) 단계에서 상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브가 50:50∼90:10의 중량비를 이루게 혼합하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
Preparing a carbon nanotube dispersion;
Preparing a nanofiber cellulose dispersion;
Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution;
Filtering the carbon nanotube-nanofibercellulose mixed solution; And
Drying the filtered carbon nanotube-nanofibercellulose mixed solution to form a carbon nanotube-nanofibercellulose bucky paper,
Preparing the carbon nanotube dispersion,
(a) mixing a single wall carbon nanotube and a surfactant to form a mixture of the single wall carbon nanotube and a surfactant;
(b) mixing the multiwall carbon nanotube and the surfactant to form a mixture of the multiwall carbon nanotube and the surfactant;
(c) mixing the single-walled carbon nanotubes and the surfactant mixture with the multi-walled carbon nanotubes and the surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture; And
(d) sonicating the carbon nanotube-surfactant mixture to form a carbon nanotube dispersion in which the carbon nanotubes are dispersed,
In the step (a), the surfactant is mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the single-walled carbon nanotubes,
In the step (b), the surfactant is mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the multi-walled carbon nanotubes,
In the step (c), the single-walled carbon nanotubes and the multi-walled carbon nanotubes are mixed in a weight ratio of 50:50 to 90:10.
탄소나노튜브(carbon nanotube) 분산액을 제조하는 단계;
나노파이버셀룰로오스(nanofiber cellulose) 분산액을 제조하는 단계;
상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 형성하는 단계;
상기 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 필터링하는 단계; 및
필터링된 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 혼합용액을 건조하여 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계는,
탄소나노튜브와 계면활성제를 혼합하여 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 형성하는 단계; 및
상기 탄소나노튜브-계면활성제 혼합물을 초음파 처리하여 상기 탄소나노튜브가 분산되어 있는 탄소나노튜브 분산액을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 계면활성제는 상기 탄소나노튜브 100중량부에 대하여 10∼300중량부를 혼합하고,
상기 탄소나노튜브 분산액은 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube)와 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)가 분산되어 있는 분산액이고,
상기 단일벽 탄소나노튜브와 상기 다중벽 탄소나노튜브는 50:50∼90:10의 중량비를 이루는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
Preparing a carbon nanotube dispersion;
Preparing a nanofiber cellulose dispersion;
Mixing the carbon nanotube dispersion and the nanofiber cellulose dispersion to form a carbon nanotube-nanofiber cellulose mixed solution;
Filtering the carbon nanotube-nanofibercellulose mixed solution; And
Drying the filtered carbon nanotube-nanofibercellulose mixed solution to form a carbon nanotube-nanofibercellulose bucky paper,
Preparing the carbon nanotube dispersion,
Mixing the carbon nanotubes and the surfactant to form a carbon nanotube-surfactant mixture; And
Ultrasonicating the carbon nanotube-surfactant mixture to form a carbon nanotube dispersion in which the carbon nanotubes are dispersed,
The surfactant is mixed with 10 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotubes,
The carbon nanotube dispersion is a dispersion in which single wall carbon nanotubes and multi wall carbon nanotubes are dispersed.
The single-walled carbon nanotubes and the multi-walled carbon nanotubes of 50: 50 to 90: 10 characterized in that the weight ratio of the carbon nanotubes-nanofiber cellulose bucket paper manufacturing method.
삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 계면활성제는 소듐도데실설포네이트(sodium dodeclysulfonate), 소듐도데실벤젠설포네이트(sodoum docecylbenzensulfonate) 및 소듐테트라프로필벤젠설포네이트(sodium trtrapropylenebenzensulphonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method according to claim 1 or 2, wherein the surfactant is selected from the group consisting of sodium dodeclysulfonate, sodium dodeccylbenzensulfonate, and sodium tetratrapropylenebenzensulphonate. Method for producing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising at least one material.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 제조하는 단계는,
(e) 용매에 셀룰로오스를 포함하는 원료, 산화촉매 및 산화제를 혼합하고, 염기성물질을 혼합하여 알칼리 상태의 pH로 조절하고 반응시키는 단계;
(f) 상기 반응에 의해 얻어진 나노파이버셀룰로오스를 선택적으로 분리해내는 단계; 및
(g) 선택적으로 분리해낸 나노파이버셀룰로오스를 용매에서 초음파 처리하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 1, wherein preparing the nanofiber cellulose dispersion,
(e) mixing a raw material including cellulose, an oxidation catalyst, and an oxidizing agent in a solvent, and mixing basic materials to adjust and react to an alkaline pH;
(f) selectively separating the nanofiber cellulose obtained by the reaction; And
(g) manufacturing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising the step of ultrasonically treating the nanofiber cellulose selectively separated in a solvent to form the nanofiber cellulose dispersion.
제6항에 있어서, 상기 산화촉매는 N-옥실 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the oxidation catalyst comprises an N-oxyl compound.
제6항에 있어서, 상기 산화촉매는 TEMPO(2,2,6,6,-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-아세트아미드-TEMPO 및 4-포스포노옥시-TEMPO, 4-카르복시-TEMPO로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the oxidation catalyst is TEMPO (2,2,6,6, tetramethylpiperidine-1-oxyl radical), 4-acetamide-TEMPO and 4-phosphonooxy-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO Method for producing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising at least one material selected from the group consisting of.
제6항에 있어서, 상기 산화제는 차아할로겐산 또는 그의 염, 아할로겐산 또는 그의 염, 과할로겐산 또는 그의 염 및 과산화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The carbon nanotube according to claim 6, wherein the oxidizing agent comprises at least one substance selected from the group consisting of hypohalogenic acid or a salt thereof, ahalogenic acid or a salt thereof, perhalogenic acid or a salt thereof, and hydrogen peroxide. -Nanofiber cellulose bucky paper manufacturing method.
제6항에 있어서, 상기 산화제는 알칼리 금속 차아할로겐산염을 포함하며,
상기 알칼리 금속 차아할로겐산염은 차아염소산나트륨 및 차아브롬산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the oxidizing agent comprises an alkali metal hypohalogenate,
The alkali metal hypohalogenate is a method for producing carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper, characterized in that it comprises at least one substance selected from the group consisting of sodium hypochlorite and sodium hypobromite.
제6항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 브롬화나트륨(NaBr)을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 6, wherein in the step (e) sodium bromide (NaBr) is further mixed, characterized in that the manufacturing method of carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper.
제6항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 pH를 9∼11로 조절하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.
The method of claim 6, wherein in step (e), the pH is adjusted to 9-11.
제1항에 있어서, 상기 탄소나노튜브 분산액에 함유된 탄소나노튜브의 함량 100중량부에 대하여 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액에 함유된 셀룰로오스의 함량이 1∼50중량부를 이루게 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 나노파이버셀룰로오스 분산액을 혼합하는 것을 특징으로 하는 탄소나노튜브-나노파이버셀룰로오스 버키페이퍼의 제조방법.According to claim 1, wherein the carbon nanotube dispersion and the nano to the content of cellulose contained in the nanofiber cellulose dispersion is 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon nanotube content contained in the carbon nanotube dispersion A method for producing a carbon nanotube-nanofiber cellulose bucky paper comprising mixing a fiber cellulose dispersion.
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