KR102260185B1 - 기능화된 맥신 잉크 조성물 - Google Patents

기능화된 맥신 잉크 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102260185B1
KR102260185B1 KR1020200022895A KR20200022895A KR102260185B1 KR 102260185 B1 KR102260185 B1 KR 102260185B1 KR 1020200022895 A KR1020200022895 A KR 1020200022895A KR 20200022895 A KR20200022895 A KR 20200022895A KR 102260185 B1 KR102260185 B1 KR 102260185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
maxine
functionalized
ink composition
deep eutectic
eutectic solvent
Prior art date
Application number
KR1020200022895A
Other languages
English (en)
Inventor
안기석
임종선
명성
정하균
송우석
이선숙
윤여흥
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020200022895A priority Critical patent/KR102260185B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102260185B1 publication Critical patent/KR102260185B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/921—Titanium carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/90—Carbides
    • C01B32/914—Carbides of single elements
    • C01B32/949—Tungsten or molybdenum carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/033—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent

Abstract

본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물은 깊은 공융 용매; 및 상기 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 갖는 맥신(MXene);을 포함하며, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5일 수 있다.

Description

기능화된 맥신 잉크 조성물{Functionalized Mxene ink compositions}
본 발명은 기능화된 맥신 잉크에 관한 것이다.
계속되는 에너지 사용량의 증가와 화석연료의 고갈 및 지구 온난화의 문제로 인해 고효율의 에너지 전환 및 저장 장치의 개발의 필요성이 증가하고 있다. 전기화학적 물분해 장치, 연료전지, 배터리, 커패시터를 포함한 에너지 전환 및 저장 기술 등은 이러한 문제를 극복하기 위한 가장 효율적인 방법으로, 이들 기술의 개발 및 상용화를 위해서는 안정성과 가격경쟁력, 높은 효율을 모두 만족할 수 있는 전극 개발이 요구된다.
이러한 전극 개발을 위한 후보 물질 중 그래핀은 체적 대비 매우 큰 비표면적과 우수한 전자전도 특성 및 물리적, 화학적 안정성으로 인해 획기전인 전극 소재로 각광받고 있다. 그러나 이러한 그래핀의 우수한 특성은 밴드갭이 없는 준금속 전자구조로 인하여 기인되지만, 모순적으로 밴드갭이 없다는 단점으로 인하여 기존 실리콘과 같은 반도체물질 기반의 전자산업에 적용하기 어려운 한계점을 지니고 있다. 이에, 우수한 반도체 특성을 지닌 2차원 물질에 대한 관심이 증가되어 왔으며, 이러한 2차원 물질 중 맥신(MXene, 전이금속 탄화물 및 질화물)은 그래핀과 같은 높은 기계적 강도 및 전자, 전기전도도를 가지고 있어 크게 주목받고 있다.
한편, 맥신(MXene)은 용액 공정 적용이 가능한 소재로서, 맥신 기반 잉크의 제조 및 코팅을 통해 박막으로서의 응용 가능성이 커지고 있다. 이러한 맥신은 표면에 산소 관능기를 가지고 있어 친수성임에 따라, 수분산된 맥신 잉크가 주로 이용되어 왔다. 그러나, 수분산된 맥신 잉크의 경우, 대기 중, 혹은 수분산 상태에서 산화에 취약하여 수 일 내에 전이금속 산화물로 구조 및 특성이 바뀌는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 수분산된 맥신 잉크의 제조 시 물 용매 내에 존재하는 용존 산소를 제거하는 방법, 산화 방지제를 첨가하는 방법, 또는 용매 치환하는 방법 등이 이용되어 왔으나, 보관 기간은 1개월이 되지 않으며, 특히 산화 방지제를 첨가할 경우 이차원의 고유 물성을 저하시키는 문제점이 있다. 따라서, 맥신 잉크의 상용화를 위해서는, 안정적으로 장기 보관할 수 있는 기술 개발이 선행되어야만 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0036507호
본 발명의 목적은 장기 분산안정성 및 구조안정성이 향상된 맥신 잉크 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 깊은 공융 용매; 및 상기 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 갖는 맥신(MXene);을 포함하며, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 층간 거리(d-spacing)는 말단기를 가지는 두 개의 단위 맥신 층 사이의 거리일 수 있다.
이때, 상기 말단기는 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 맥신의 층간 거리(d-spacing)는 CuKα선을 이용한 X선 회절 분석 패턴 상 (002)면의 피크로부터 산출된 것으로, 하기 식 1을 만족할 수 있다.
(식 1)
Figure 112020019780629-pat00001
식 1에서, D1은 깊은 공융 용매 처리 전 맥신의 층간 거리이고, D2는 깊은 공융 용매 처리 후 맥신의 층간 거리이다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 깊은 공융 용매는 4차 암모늄 염 및 수소 결합 공여체(hydrogen bond donor)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 4차 암모늄 염는 암모늄 할라이드일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 기능화된 맥신 잉크 조성물은, 상온에서 2주간 방치된 시점 기준으로, X선 광전자 분광법 분석 시 Ti 2p 스펙트럼 상 산소와 결합된 Ti 피크가 존재하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 맥신은 Mn+1XnTx 구조의 단위 맥신 층(Unit MXene Layer)이 10층 미만으로 적층된 맥신 결정을 포함할 수 있다.
여기에서, M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 스칸듐(Sc), 몰리브데넘(Mo), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 조합에서 선택되는 전이금속이며, X는 탄소(C), 질소(N) 또는 이들의 조합을 나타내며, n은 1, 2 또는 3이며, Tx는 M과 결합하는 말단기로 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I) 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 있어서, 상기 맥신의 직경은 50 nm 내지 20 μm일 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 기능화된 맥신 잉크 조성물을 함유하는 커패시터용 전극을 포함한다.
아울러, 본 발명은 상술한 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법을 포함하다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법은 a) 4차 암모늄염과 수소 결합 공여체를 혼합하여 깊은 공융 용매를 제조하는 단계 및 b) 상기 깊은 공융 용매와 맥신을 혼합하여 기능화된 맥신 잉크 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 기능화는 깊은 공융 용매에 의해 맥신의 층간 거리가 증가하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 층간 거리는 CuKα선을 이용한 X선 회절 분석 패턴 상 (002)면의 피크로부터 산출된 것으로, 하기 식 1을 만족할 수 있다.
(식 1)
Figure 112020019780629-pat00002
이때, 식 1에서, D1은 깊은 공융 용매 처리 전 맥신의 층간 거리이고, D2는 깊은 공융 용매 처리 후 맥신의 층간 거리이다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 4차 암모늄 염은 암모늄 할라이드일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산에서 하나 이상 선택될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비는 1: 0.1 내지 10일 수 있다.
본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물은 깊은 공융 용매에 의해 층간 거리가 증가된 맥신을 함유함으로써, 현저하게 향상된 장기 분산안정성 및 구조안정성을 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 커패시터용 전극은 상술한 기능화된 맥신 잉크 조성물을 포함함으로써, 종래의 수분산된 맥신 잉크 조성물을 전극으로 이용하는 커패시터 보다 향상된 축전용량을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx), 실시예 2(DES: TBCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx), 실시예 3(DES: ChCl/EG, 맥신: Ti3C2Tx) 및 비교예 1(DES에 분산되지 않은 Ti3C2Tx)에 대한 X선 회절 분석(XRD) 결과이다.
도 2는 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx) 및 비교예 2(수 분산된 Ti3C2Tx)를 5개월동안 상온에서 보관하며, 맥신 잉크 조성물의 변화를 육안으로 관찰한 사진이다.
도 3은 비교예 1(DES에 분산되지 않은 Ti3C2Tx), 비교예 2(수 분산된 Ti3C2Tx) 및 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx)를 상온에서 1개월 동안 방치한 후 분석한 미세구조 분석 결과이다.
도 4는 비교예 1 및 실시예 1의 물성을 X선 광전자 분광법(XPS)으로 분석한 결과이다.
도 5는 비교예 2 및 실시예 1을 각각 커패시터의 전극으로 이용한 커패시터의 순환전압전류도 그래프이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 기능화된 맥신 잉크 조성물을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다. 아울러, 본 발명의 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다.
본 발명은 깊은 공융 용매; 및 상기 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 갖는 맥신(MXene);을 함유하는 기능화된 맥신 잉크 조성물을 포함한다.
상세하게, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물은 깊은 공융 용매; 및 상기 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 갖는 맥신(MXene);을 함유하하며, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비가 1: 0.5 내지 5인, 유리하게 1: 0.8 내지 2, 보다 유리하게, 1: 0.8 내지 1.5일 수 있다. 기능화된 맥신 잉크 조성물이 이러한 함량(중량비)으로 맥신과 깊은 공융 용매를 함유하는 경우, 깊은 공융 용매에 분산됨과 동시에 깊은 공융 용매에 의해 맥신이 단층의 맥신으로 박리되지 않고 맥신의 층간 거리가 일정하게 증가되며 다층 구조를 유지할 수 있다. 이러한 증가된 층간 거리를 갖는 다층 구조의 맥신은 잉크의 분산안정성 및 구조안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 나아가, 커패시터의 전극으로의 활용 시 축전 용량을 현저하게 증가시킬 수 있어 유리하다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 맥신(MXene)은 Mn+1Xn로 나타내지는 이차원 형상의 무기 화합물일 수 있다. 이때, M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 스칸듐(Sc), 몰리브데넘(Mo), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 조합에서 선택되는 전이금속일 수 있으며, X는 탄소(C), 질소(N) 또는 이들의 조합을 나타내며, n은 1, 2 또는 3일 수 있다.
비한정적일 일예에 있어, 상기 맥신은 Ti2C, (Ti0.5,Nb0.5)2C, V2C, Nb2C, Mo2C, Ti3C2, Ti3CN, Zr3C2, Hf3C2, Ti4N3, Nb4C3, Ta4C3, Mo2TiC2, Cr2TiC2 및 Mo2Ti2C3에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 이차원 전이금속 질화물 또는 이차원 전이금속 탄화물이면 족하다.
이러한 맥신은 삼차원 형상의 무기 화합물인 맥스(MAX, 여기에서, M은 전이금속, A는 13족 또는 14족 원소, X는 탄소 또는 질소)로부터 제조된 것일 수 있다. 상세하게, 맥신(MXene)은 불소 화합물을 포함하는 강산 용액 내에 MAX를 투입하여, 상기 MAX에서 A층을 선택적으로 제거함으로써 제조된 것일 수 있다. 이때, 상기 불소 화합물은 불소화리튬(LiF), 불화나트륨(NaF), 불화마그네슘(MgF2), 불화스트론튬(SrF2), 불화베릴륨(BeF2), 불화칼슘(CaF2), 불화암모늄(NH4F), 이불화암모늄(NH4HF2) 및 암모늄 헥사플루오로알루미네이트((NH4)3AlF6) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있고, 상기 강산 용액은 염화불산(HF), 염산(HCl), 황산(HSO4) 수용액 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 포함되는 맥신은 MAX와 불소 화합물을 포함하는 강산용액을 이용하여 제조된 것임에 따라, 제조된 맥신은 표면의 전이금속 M이 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I), 또는 이들의 조합을 포함하는 말단기(Terminal group, Tx)와 결합된 형태일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 양태에 따른 상기 맥신은 Mn+1XnTx 구조의 단위 맥신 층(Unit MXene Layer)이 적어도 10층 미만, 구체적으로 2 내지 10층으로 적층된 맥신 결정을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이때, 맥신의 직경은 50 nm 내지 20 μm, 구체적으로 100 nm 내지 10 μm일 수 있으며, 맥신의 두께는 0.1 내지 10 nm, 구체적으로 0.5 내지 5 nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따라, 말단기를 가지는 두 개의 맥신층(단위 맥신층)은 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 가질 수 있다.
상세하게, 맥신의 말단기 사이에, 깊은 공융 용매의 성분이 침투되어 삽입됨으로써, 맥신의 층간 거리는 증가될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 맥신의 층간 거리(d-spacing)는 CuKα선을 이용한 X선 회절 분석 패턴 상 2θ가 10°이하에서 나타나는 (002)면의 피크, 구체적으로 깊은 공융 용매 처리 전의 경우 9 내지 10°의 2θ에서 나타나는 피크로부터 산출된 면간 거리(D1) 및 깊은 공융 용매 처리 후의 경우 5 내지 7°의 2θ에서 나타나는 피크로부터 산출된 면간 거리(D2)는 하기 식 1을 만족할 수 있다.
(식 1)
Figure 112020019780629-pat00003
이때, 식 1에서, D1은 깊은 공융 용매 처리 전 맥신의 층간 거리, 즉, 말단기를 갖는 맥신의 층간 거리이고, D2는 깊은 공융 용매 처리 후 맥신의 층간 거리이다.
다만, 기능화된 맥신 잉크 조성물에 포함되는 맥신이 깊은 공융 용매 내에서 보다 높은 분산안정성 및 구조 안정성을 가지면서도, 맥신이 단일층 맥신으로 박리되지 않는 측면에서, 식 1에 따른 층간 거리 비는 3 이하, 구체적으로 2 이상, 보다 구체적으로 1.8 이하일 수 있다. 실질적인 일 예로, 식 1에 따른 층간 거리 비는 1.3 내지 1.8, 보다 구체적으로 1.5 내지 1.7일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물에 포함되는 깊은 공융 용매는 서로 다른 용융점을 가지는 용매를 혼합한 혼합용매로서, 혼합 전의 용매들보다 매우 낮은 용융점을 가지는 특징이 있다. 특히, 깊은 공융 용매는 낮은 독성 및 성분의 높은 생분해성을 가져 친환경 적이며, 낮은 용융점을 가짐에 따라 제조 공정이 간단하다는 장점이 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 깊은 공융 용매에 포함되는 4차 암모늄 염 및 수소 결합 공여체(hydrogen bond donor)를 포함할 수 있다.
상기 4차 암모늄 염은 암모늄 할리이드, 비한정적인 일예로, 에틸암모늄 클로라이드, 테트라부틸암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 클로라이드, (2-히드록시에틸)디에틸암모늄 클로라이드, 테트라에틸암모늄 브로마이드, 베타인, 아세틸콜린 클로라이드, 콜린 나이트레이트, 콜린 테트라플루오로보레이트, 클로로콜린 클로라이드, 콜린 플루오라이드 및 콜린 클로라이드에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산에서 하나이상 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 알콜은 에틸렌 글리콜, 크실리톨, 레조르시놀, D-이소소르비드, 소르비톨 및 글리세롤 등일 수 있으며, 아민은 아세트아미드 및 벤즈아미드 등일 수 있으며, 우레아는 우레아, 1,1-디메틸우레아, 프로필렌 우레아, 1,3-디메틸우레아, 1-메틸우레아 등일 수 있으며, 이미다졸은 이미다졸 또는 이미다졸린 등의 수소화 이미다졸 등일 수 있으며, 카르복실산은 옥살산, 말론산, 말산, 타르타르산, 벤조산, 이타콘산, 시트르산, 4-히드록시벤조산, 신남산, 페닐아세트산, 레불린산, 락트산, 갈산, 카페인산, 숙신산, 헥사노산, 쿠마르산, 스테아르산, 아디프산, 올레산, 이수베르산, 리놀레산 또는 데카노산 등일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 깊은 공융 용매 1몰당 분자량(Mn)은 2000 미만, 유리하게 1000 미만, 보다 유리하게 100 내지 500일 수 있다. 깊은 공융 용매의 분자량이 상술한 범위를 만족하는 경우, 용매 내 맥신이 단층 맥신으로 박리되지 않고 다층 구조를 유지하면서도 용매 내에 잘 분산될 수 있다. 일 구체예에 있어, 깊은 공융 용매는 콜린 클로라이드-우레아, 테트라부틸암모늄 클로라이드-우레아 및 콜린 클로라이드-에틸렌 글리콜에서 하나 이상 선택되는 조합으로 제조될 수 있으나, 이는 바람직한 일예일 뿐 본 발명이 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 깊은 공융 용매는 4차 암모늄 염과 수소 결합 공여체의 몰분율에 따라 상이한 용융점을 가질 수 있다. 이에, 깊은 공융 용매가 상온 내지 60 ℃의 온도에서 투명한 액체상을 형성하며, 용매 내 맥신을 보다 잘 분산시키고, 나아가, 맥신의 층간 거리를 증가시키면서도 맥신이 단층 맥신으로 박리되지 않고 다층 구조를 유지할 수 있도록 하는 측면에서, 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비는 1 : 0.1 내지 10, 구체적으로 1 : 0.5 내지 5, 보다 구체적으로 1 : 1 내지 3일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 기능화된 맥신 잉크 조성물은, 상온에서 2주간 방치된 시점 기준으로, X선 광전자 분광법 분석 시 Ti 2p 스펙트럼 상 산소와 결합된 Ti 피크가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물은 시간이 지나도 조성물 내 맥신(이차원 전이금속 질화물 또는 이차원 전이금속 탄화물)이 산화되지 않을 수 있다. 종래의 수분산된 맥신 잉크 조성물의 경우 산화에 취약하여, 수 일 내에 맥신이 전이금속 산화물로 변화되어 구조 및 특성이 달라지는 문제점이 있다. 이러한 문제로, 수분산된 맥신 잉크 조성물을 보관하기 위해서는 제조 시 수성 용매 내 용존 산소를 제거하거나, 산화 방지제 첨가 또는 용매 치환 등의 방법을 이용하였다. 그러나 상기 방법들을 이용하더라도 1개월 이상이 지나면, 수분산 내 맥신이 박리되어 분산안정성이 저하되고, 맥신의 전이금속이 산화되어 구조안정성이 저하되는 문제점이 있으며, 특히 산화 방지제를 첨가하는 경우에는 맥신의 고유 물성이 저하될 위험이 있다. 그러나, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물은 맥신을 깊은 공융 용매 내에 분산시켜 기능화하여 보관함으로 써, 5개월 이상, 적어도 1개월 이상의 장기 분산안정성 및 구조안정성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법을 포함한다.
상세하게, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법은 a) 4차 암모늄염과 수소 결합 공여체를 혼합하여 깊은 공융 용매를 제조하는 단계 및 b) 상기 깊은 공융 용매와 맥신을 혼합하여 기능화된 맥신 잉크 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 기능화된 맥신 잉? 조성물의 제조방법은 별도의 공정(용매 내 용존 산소를 제거하는 공정, 산화 방지제를 첨가하는 공정 또는 용매 치환 공정 등) 없이, 장기 분산 안정성 및 구조 안정성을 가지는 기능화된 맥신 잉크 조성물을 제공할 수 있다.
a) 단계에서, 4차 암모늄 염은 암모늄 할리이드, 비한정적인 일예로, 에틸암모늄 클로라이드, 테트라부틸암모늄 클로라이드, 벤질트리에틸암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 클로라이드, (2-히드록시에틸)디에틸암모늄 클로라이드, 테트라에틸암모늄 브로마이드, 베타인, 아세틸콜린 클로라이드, 콜린 나이트레이트, 콜린 테트라플루오로보레이트, 클로로콜린 클로라이드, 콜린 플루오라이드 및 콜린 클로라이드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
a) 단계에서, 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이때, 알콜은 에틸렌 글리콜, 크실리톨, 레조르시놀, D-이소소르비드, 소르비톨 및 글리세롤 등일 수 있으며, 아민은 아세트아미드 및 벤즈아미드 등일 수 있으며, 우레아는 우레아, 1,1-디메틸우레아, 프로필렌 우레아, 1,3-디메틸우레아, 1-메틸우레아 등일 수 있으며, 이미다졸은 이미다졸 또는 이미다졸린 등의 수소화 이미다졸 등일 수 있으며, 카르복실산은 옥살산, 말론산, 말산, 타르타르산, 벤조산, 이타콘산, 시트르산, 4-히드록시벤조산, 신남산, 페닐아세트산, 레불린산, 락트산, 갈산, 카페인산, 숙신산, 헥사노산, 쿠마르산, 스테아르산, 아디프산, 올레산, 이수베르산, 리놀레산 또는 데카노산 등일 수 있다.
a) 단계에서, 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비는 1 : 0.1 내지 10, 구체적으로 1 : 0.5 내지 5, 보다 구체적으로 1 : 1 내지 3일 수 있다. 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비가 상술한 범위를 만족할 경우, 깊은 공융 용매는 상온 내지 60 ℃의 온도에서 투명한 액체상으로 제조될 수 있다.
비한정적인 일예로, a) 단계에서, 4차 암모늄 염과 수소 결합 공여체의 혼합은 10 내지 60 ℃, 구체적으로 20 내지 40 ℃의 온도에서 깊은 공융 용매와 맥신을 혼합한 후, 10분 내지 5시간, 구체적으로 30분 내지 3시간동안 교반하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 4차 암모늄 염과 수소 결합 공여체가 혼합되어 투명한 액체상을 가질 수만 있다면 족하다.
본 발명의 일 양태에 따라, b) 단계에서 혼합되는 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5인, 구체적으로 1: 0.8 내지 2, 보다 구체적으로, 1: 0.8 내지 1.5일 수 있다.
비한정적인 일예로, b) 단계에서 깊은 공융 용매와 맥신의 혼합은 10 내지 60 ℃, 구체적으로 20 내지 40 ℃의 온도에서 깊은 공융 용매와 맥신을 혼합한 후, 1시간 내지 50시간, 구체적으로 10시간 내지 30시간동안 교반하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 깊은 공융 용매가 맥신의 층간 거리를 증가시킬 수만 있다면 족하다.
아울러, 본 발명은 상술한 기능화된 맥신 잉크 조성물을 함유하는 커패시터용 전극을 포함한다. 깊은 공융 용매에 의해 층간 거리가 증가된 맥신을 함유하는 기능화된 맥신 잉크 조성물을 커패시터의 전극으로 사용할 경우, 종래 수분산된 맥신 잉크 조성물을 커패시터의 전극으로 사용할 경우 보다 현저하게 증가된 축전 용량을 가질 수 있다.
(제조예 1)
먼저, Ti3AlC2(Khantal, Sweden, 325 mesh) 1 g을 30 wt.%의 불산 용액 50 mL이 담겨있는 테프론 플라스크에 약 30분동안 천천히 첨가한 후, 상온에서 5시간동안 교반하였다. 다음으로, 교반 후 얻어지는 결과물(Ti3C2Tx)을 증류수 500 mL를 사용하여 세척한 후 원심분리를 진행하여 남아있는 불산 및 잔여물을 제거하였다. 마지막으로, 원심분리를 통해 수득한 물질의 pH가 4-6까지 도달할때까지 에탄올 100 mL를 이용하여 필터한 후, 120℃의 진공오븐에서 1일간 건조 후, Ti3C2Tx을 수득하였다.
(제조예 2)
제조예 1에서, Ti3AlC2 대신 Mo2AlC(Khantal, Sweden, 325 mesh)을 이용한 것만 배제하면, 제조예 1과 동일한 방법을 이용하여 Mo2CTx를 수득하였다.
(실시예 1)
먼저, 콜린 클로라이드(이하 도면상에서 ChCl) 13.2 g과 우레아(이하 도면상에서 Urea) 12.12 g을 혼합하고, 상온 및 상압에서 1시간 동안 교반하여 깊은 공융 용매를 제조하였다.
다음으로, 상기 제조된 깊은 공융 용매 200 mL와 제조예 1에서 수득한 Ti3C2Tx 200 mg을 혼합하고, 상온 및 상압에서 24시간동안 교반하여 맥신 잉크 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
실시예 1에서 깊은 공융 용매 제조시, 콜린 클로라이드 대신 테트라부틸암모늄 클로라이드(이하 도면상에서 TBCl)를 사용한 것만 배제하면, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다.
(실시예 3)
실시예 1에서 깊은 공융 용매 제조시, 우레아 대신 에틸렌 글리콜(이하 도면상에서 EG)을 사용한 것만 배제하면, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다.
(실시예 4)
실시예 1에서, Ti3C2Tx 대신 Mo2CTx를 이용한 것만 배제하면, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하였다.
이하의 분석에서 이용된 맥신은 제조된 맥신 잉크 조성물을 에탄올 및 아세톤으로 세척한 후, 진공 오븐내에서 6시간 건조하여 수득한 것이다. 이때, 비교를 위해, 깊은 공융 용매(DES)에 분산되지 않은 순수한 Ti3C2Tx(맥신)을 비교예 1로, DES가 아닌 수용액에 분산된 Ti3C2Tx(맥신)을 비교예 2로 함께 제시한다.
도 1은 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx), 실시예 2(DES: TBCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx), 실시예 3(DES: ChCl/EG, 맥신: Ti3C2Tx) 및 비교예 1(DES에 분산되지 않은 Ti3C2Tx)에 대한 X선 회절 분석(XRD) 결과이다. 도 1의 XRD 분석 결과에서, (002) 면에 대한 피크를 통해 맥신의 층간 거리를 산출하였다. 그 결과, 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx) 경우 맥신의 층간 거리는 1.482 nm이며, 실시예 2(DES: TBCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx) 경우 맥신의 층간 거리는 1.502 nm이며, 실시예 3(DES: ChCl/EG, 맥신: Ti3C2Tx) 경우 맥신의 층간 거리는 1.425 nm이며, 깊은 공융 용매에 처리되지 않은 맥신인 비교예 1 경우 맥신의 층간 거리는 0.921 nm이다. 결과를 통해 알 수 있듯이, 실시예의 층간 거리는 비교예 보다 약 1.5배 이상 증가된 것을 알 수 있다.
도 2는 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx) 및 비교예 2(수 분산된 Ti3C2Tx)를 5개월동안 상온에서 보관하며, 맥신 잉크 조성물의 변화를 육안으로 관찰한 사진이다. 도시된 바와 같이, DES(ChCl/Urea)에 의해 기능화된 Ti3C2Tx을 포함하는 실시예 1의 경우 5개월이 경과한 후에도 맥신 잉크 조성물의 색 변화가 없이 검정색을 유지하였으나, 수분산된 Ti3C2Tx을 포함하는 비교예 2의 경우 1주일 경과 후부터 용액의 색이 연해지기 시작하면서, 5개월 경과 후에는 흰색으로 변한 물질이 용액 하부에 가라 앉아 있는 것을 알 수 있다. 이러한 흰색 물질은 비교예 2의 맥신 잉크 조성물 내에 존재하는 용존 산소가 Ti3C2Tx의 Ti와 반응하여 산화됨으로써 흰색의 TiO2로 변화되어 생성된 것이다. 이는, DES에 분산된 맥신을 포함하는 실시예 1은 수 분산된 맥신을 포함하는 비교예 2 보다 현저하게 향상된 분산안정성 및 구조안정성을 가짐을 의미한다.
도 3은 실시예 1 및 비교예 2의 (a) 비교예 1(DES에 분산되지 않은 Ti3C2Tx), (b) 비교예 2(수 분산된 Ti3C2Tx), 및 (c) 실시예 1(DES: ChCl/Urea, 맥신: Ti3C2Tx)를 상온에서 1개월 동안 방치한 후 분석한 미세구조 분석 결과이다. 도시된 바와 같이, 실시예 1의 경우 1개월 경과 후에도 이차원 구조를 그대로 유지하는 것을 알 수 있다. 반면에 비교예 2의 경우 1개월 경과 후 맥신의 표면에 산화물이 관찰되며, 이차원 구조의 형태가 붕괴되었음을 알 수 있다.
도 4는 비교예 1 및 실시예 1의 물성을 X선 광전자 분광법(XPS)으로 분석한 결과이다. 먼저, 맥신으로부터 유래한 전이금속인 Ti 2p의 결과를 살펴보면, 실시예 1의 경우, 시간이 2주일이 경과한 후에도, TiO2의 피크는 관찰되지 않았으나, 비교예 2의 경우 1주일이 경과한 후에 TiO2의 피크가 관찰되는 것을 알 수 있다. 이는 도 2의 결과와 일치한다. 다음으로, DES로부터 유래한 C1s 및 O1s의 결과를 살펴보면, 비교예 2와 달리 실시예 1은 DES 층간 삽입의 결과로 C-O 및 O-R 결합이 나타나는 것을 관찰할 수 있다.
도 5는 비교예 2 및 실시예 1을 각각 커패시터의 전극으로 이용한 커패시터의 순환전압전류도 그래프이다. 이때, 순환전압전류도는 Pt를 상대전극으로 이용한 2전극 시스템을 통해 10~100 mV/s의 스캔 속도로 0~1 V의 범위에서 분석되었다. 도시된 바와 같이, 실시예 1을 커패시터용 전극으로 이용한 경우, 비교예 2를 커패시터용 전극으로 이용한 경우 보다, 현저하게 향상된 전류밀도를 가지는 것을 알 수 있다.
도시하진 않았으나, 실시예 2의 Mo2CTx를 비롯하여, 일반적으로 알려진 V2CTx, Nb2CTx, Cr2TiC2Tx등의 맥신을 이용하여 실시예 1과 같이 DES에 분산시켜 맥신 잉크를 제조한 결과, 실시예 1과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 이는, 본 발명이 맥신의 구체 물질의 종류에 따라 제한되지 않음을 의미한다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 깊은 공융 용매; 및 상기 깊은 공융 용매의 성분에 의해 증가된 층간 거리(d-spacing)를 갖는 맥신(MXene);을 포함하며, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5이고, 상기 맥신은 Mn+1XnTx 구조의 단위 맥신 층(Unit MXene Layer)이 10층 미만으로 적층된 맥신 결정을 포함하는 것인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
    (여기에서, M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 스칸듐(Sc), 몰리브데넘(Mo), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 조합에서 선택되는 전이금속이며, X는 탄소(C), 질소(N) 또는 이들의 조합을 나타내며, n은 1, 2 또는 3이며, Tx는 M과 결합하는 말단기로 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I), 또는 이들의 조합이다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 층간 거리(d-spacing)는 말단기를 가지는 두 개의 단위 맥신 층 사이의 거리인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 말단기는 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I) 또는 이들의 조합을 포함하는 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 맥신의 층간 거리(d-spacing)는 CuKα선을 이용한 X선 회절 분석 패턴 상 (002)면의 피크로부터 산출된 것으로, 하기 식 1을 만족하는 기능화된 맥신 잉크 조성물.
    (식 1)
    Figure 112020019780629-pat00004

    (식 1에서, D1은 깊은 공융 용매 처리 전 맥신의 층간 거리이고, D2는 깊은 공융 용매 처리 후 맥신의 층간 거리이다.)
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 깊은 공융 용매는 4차 암모늄 염 및 수소 결합 공여체(hydrogen bond donor)를 포함하는 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 깊은 공융 용매 내 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비는 1: 0.1 내지 10인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 4차 암모늄 염은 암모늄 할라이드인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산에서 하나 이상 선택되는 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기능화된 맥신 잉크 조성물은, 상온에서 2주간 방치된 시점 기준으로, X선 광전자 분광법 분석 시 Ti 2p 스펙트럼 상 산소와 결합된 Ti 피크가 존재하지 않는 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 맥신의 직경은 50 nm 내지 20 μm인 기능화된 맥신 잉크 조성물.
  12. 제 1항 내지 제 9항 및 제 11항의 어느 한 항에 따른 기능화된 맥신 잉크 조성물을 포함하는 커패시터용 전극.
  13. a) 4차 암모늄염과 수소 결합 공여체를 혼합하여 깊은 공융 용매를 제조하는 단계; 및 b) 상기 깊은 공융 용매와 맥신을 혼합하여 기능화된 맥신 잉크 조성물을 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 맥신 : 깊은 공융 용매의 중량비는 1: 0.5 내지 5이고, 상기 기능화된 맥신 잉크 조성물에서 맥신은 Mn+1XnTx 구조의 단위 맥신 층(Unit MXene Layer)이 10층 미만으로 적층된 맥신 결정을 포함하는 것인 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
    (여기에서, M은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn), 스칸듐(Sc), 몰리브데넘(Mo), 나이오븀(Nb), 탄탈럼(Ta) 또는 이들의 조합에서 선택되는 전이금속이며, X는 탄소(C), 질소(N) 또는 이들의 조합을 나타내며, n은 1, 2 또는 3이며, Tx는 M과 결합하는 말단기로 산소(O), 히드로사이드(OH), 에폭사이드, 탄소수 1-5의 알콕사이드, 플루오라이드(F), 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br), 아이오다이드(I), 또는 이들의 조합이다.)
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기능화는 깊은 공융 용매에 의해 맥신의 층간 거리가 증가하는 것인 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 층간 거리는 CuKα선을 이용한 X선 회절 분석 패턴 상 (002)면의 피크로부터 산출된 것으로, 하기 식 1을 만족하는 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
    (식 1)
    Figure 112021050023298-pat00005

    (식 1에서, D1은 깊은 공융 용매 처리 전 맥신의 층간 거리이고, D2는 깊은 공융 용매 처리 후 맥신의 층간 거리이다.)
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 4차 암모늄 염은 암모늄 할라이드인 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 수소 결합 공여체는 디올 또는 폴리올을 포함하는 알콜, 아민, 디아민, 아미드, 우레아, 티오우레아, 이미다졸 및 카르복실산에서 하나 이상 선택되는 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 4차 암모늄 염 : 수소 결합 공여체의 몰비는 1: 0.1 내지 10인 기능화된 맥신 잉크 조성물의 제조방법.
KR1020200022895A 2020-02-25 2020-02-25 기능화된 맥신 잉크 조성물 KR102260185B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022895A KR102260185B1 (ko) 2020-02-25 2020-02-25 기능화된 맥신 잉크 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022895A KR102260185B1 (ko) 2020-02-25 2020-02-25 기능화된 맥신 잉크 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102260185B1 true KR102260185B1 (ko) 2021-06-03

Family

ID=76396351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200022895A KR102260185B1 (ko) 2020-02-25 2020-02-25 기능화된 맥신 잉크 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102260185B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115594784A (zh) * 2022-10-31 2023-01-13 山东大学（Cn） 一种潜在发光可聚合低共熔溶剂及其制备方法和应用
CN116119667A (zh) * 2023-02-23 2023-05-16 安徽工程大学 一种丝胶蛋白改性Ti3C2TxMXene提升其水溶液稳定性的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160055891A (ko) * 2013-09-24 2016-05-18 콘세호 수페리오르 데 인베스티가시오네스 시엔티피카스 씨.에스.아이.씨. 깊은 공융 용매에 의한 그래파이트의 박리
KR20170036507A (ko) 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 멕신(MXene) 나노시트 및 그 제조방법
KR101874238B1 (ko) * 2017-03-23 2018-07-03 전남대학교산학협력단 공융용매를 이용한 구리 칼코게나이드 화합물 제조방법
CN108929598A (zh) * 2018-08-13 2018-12-04 湖北汽车工业学院 一种基于喷墨打印的MXene墨水的制备方法及其在MXene柔性电极中的应用
KR102079728B1 (ko) * 2018-10-02 2020-02-20 한국과학기술연구원 포화 또는 불포화 탄화수소를 포함하는 포스포네이트로 표면개질 된 2차원 맥신 입자 및 이의 제조 방법 및 용도

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160055891A (ko) * 2013-09-24 2016-05-18 콘세호 수페리오르 데 인베스티가시오네스 시엔티피카스 씨.에스.아이.씨. 깊은 공융 용매에 의한 그래파이트의 박리
KR20170036507A (ko) 2015-09-24 2017-04-03 삼성전자주식회사 멕신(MXene) 나노시트 및 그 제조방법
KR101874238B1 (ko) * 2017-03-23 2018-07-03 전남대학교산학협력단 공융용매를 이용한 구리 칼코게나이드 화합물 제조방법
CN108929598A (zh) * 2018-08-13 2018-12-04 湖北汽车工业学院 一种基于喷墨打印的MXene墨水的制备方法及其在MXene柔性电极中的应用
KR102079728B1 (ko) * 2018-10-02 2020-02-20 한국과학기술연구원 포화 또는 불포화 탄화수소를 포함하는 포스포네이트로 표면개질 된 2차원 맥신 입자 및 이의 제조 방법 및 용도

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Junbiao Wu 외 8명. Highly safe and ionothermal synthesis of Ti3C2 MXene with expanded interlayer spacing for enhanced lithium storage. Journal of Energy Chemistry, 10 December 2019, 203-209* *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115594784A (zh) * 2022-10-31 2023-01-13 山东大学（Cn） 一种潜在发光可聚合低共熔溶剂及其制备方法和应用
CN115594784B (zh) * 2022-10-31 2023-09-22 山东大学 一种潜在发光可聚合低共熔溶剂及其制备方法和应用
CN116119667A (zh) * 2023-02-23 2023-05-16 安徽工程大学 一种丝胶蛋白改性Ti3C2TxMXene提升其水溶液稳定性的方法
CN116119667B (zh) * 2023-02-23 2024-04-30 安徽工程大学 一种丝胶蛋白改性Ti3C2Tx MXene提升其水溶液稳定性的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3254163B2 (ja) コンデンサ
Gong et al. Vertically aligned bismuthene nanosheets on MXene for high-performance capacitive deionization
KR102260185B1 (ko) 기능화된 맥신 잉크 조성물
Aghazadeh et al. Electrosynthesis of highly porous NiO nanostructure through pulse cathodic electrochemical deposition: heat-treatment (PCED-HT) method with excellent supercapacitive performance
JP4585212B2 (ja) ナノチューブ形状を有するチタニア及びその製造方法
EP2292560B1 (en) Titanium oxide structure and porous titanium oxide composition
Paramasivam et al. Electrochemical synthesis of self-organized TiO2 nanotubular structures using an ionic liquid (BMIM-BF4)
EP2292558A1 (en) Titanium oxide coated carbon fiber and porous titanium oxide coated carbon material composition
Pham et al. Facile electrodeposition of reduced graphene oxide hydrogels for high-performance supercapacitors
EP3153605B1 (en) Method for producing a layered (semi-)conductive material
WO2011105021A1 (ja) カーボンナノチューブ形成用基板、カーボンナノチューブ複合体、エネルギーデバイス、その製造方法及びそれを搭載した装置
KR20120101329A (ko) 알루미늄박의 제조방법
Huang et al. Improved exchange reaction in an ionic liquid electrolyte of a quasi-solid-state dye-sensitized solar cell by using 15-crown-5-functionalized MWCNT
US9695516B2 (en) Graphite oxide and graphene preparation method
JP4741263B2 (ja) チタニアナノアレイ電極の製造方法およびそれを用いた光電変換素子
Otgonbayar et al. Recent advances in two-dimensional MXene for supercapacitor applications: progress, challenges, and perspectives
Chen et al. The microstructure and capacitance characterizations of anodic titanium based alloy oxide nanotube
Nan et al. Enhanced photoelectrochemical water splitting of BiVO4 photonic crystal photoanode by decorating with MoS2 nanosheets
Mathela et al. Ionic liquid dispersed highly conducting polymer electrolyte for supercapacitor application: Current scenario and prospects “ICSEM 2021”
JP4263795B2 (ja) コンデンサ
Khalil et al. Electrochemical deposition of ZnO thin films in aprotic ionic liquids: Effect of the cationic alkyl-chain-length
WO2007074874A1 (ja) 複合酸化物膜及びその製造方法、複合体及びその製造方法、誘電材料、圧電材料、コンデンサ、圧電素子並びに電子機器
KR102353597B1 (ko) 금속-유기 단분자 및 맥신을 함유하는 전극소재, 이의 제조방법
JP4253234B2 (ja) チタニアナノ微結晶集合体、その製造方法、及び光触媒
CN113355694A (zh) 一种混晶相铌掺杂二氧化钛纳米管阵列光阳极的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant