KR102310959B1 - Carbon nanotube base adsorption tube and tube for water treatment comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 및 그를 포함하는 수처리용 튜브에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는, 일 방향으로 배열된 둘 이상의 탄소나노튜브를 포함하는 탄소나노튜브 어레이; 및 상기 탄소나노튜브 어레이를 감싸는 외피;를 포함한다.The present invention relates to a carbon nanotube-based adsorption tube and a tube for water treatment including the same, wherein the carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention includes two or more carbon nanotubes arranged in one direction carbon nanotube array; and an outer shell surrounding the carbon nanotube array.
Description
본 발명은 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 및 그를 포함하는 수처리용 튜브에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon nanotube-based adsorption tube and a tube for water treatment comprising the same.
일반적으로 강이나 호수 그리고 바다에 각종 생활하수나 공장폐수가 유입되면서 심각한 수질 오염을 일으키기 때문에 자연 정화능력을 유지시키기 위해서는 방류하기 전에 어느 정도까지는 오염물질을 제거한 후 방류하여야 한다. 또한, 이미 방류된 경우에도 오염물질을 적절히 제거해야 식수로서 사용하기도 용이하고 아울러 자연 생태환경을 유지할 수 있다. In general, since various kinds of domestic sewage or factory wastewater flows into rivers, lakes, and seas, causing serious water pollution, in order to maintain natural purification ability, pollutants must be removed to some extent before discharge before discharge. In addition, even if it has already been discharged, it is easy to use it as drinking water only when pollutants are properly removed, and the natural ecological environment can be maintained.
그러나, 다양한 형태의 수처리에도 불구하고 이미 기존의 강이나 호수에도 부영양화에 의한 각종 조류가 발생하고 있으며, 여름철 수온이 높은 남해바다에서는 매년 적조가 발생하고 있다. 이는 기존에 사용되는 수처리의 기술과 방법으로는 효율성과 경제성에 문제가 많기 때문에 새로운 수처리 모델이 절실히 요구되는 실정이다. However, in spite of various types of water treatment, various algae due to eutrophication are already occurring in existing rivers and lakes, and red tides occur every year in the southern seas, where the water temperature is high in summer. This is a situation in which a new water treatment model is urgently required because there are many problems in efficiency and economic feasibility with existing water treatment technologies and methods.
오염물질을 제거하기 위한 수처리 방법에는 다양한 종류가 현재 개발되어 있으나, 경제적인 측면과 효율적인 측면에 있어서는 대부분 흡착제를 이용하여 오염물질을 흡착제거하고 있다. 이러한 흡착제에 의한 수처리 방법에 있어서, 폐수처리용 흡착제로서는 다공성인 제오라이트나 벤토나이트를 사용하거나, 또는 황토를 주로 사용하게 된다. Various types of water treatment methods for removing pollutants are currently being developed, but most of them use adsorbents to adsorb and remove pollutants from an economical and efficient point of view. In the water treatment method using such an adsorbent, porous zeolite or bentonite is used as the adsorbent for wastewater treatment, or loess is mainly used.
그러나, 상기와 같은 흡착제는 분말상으로 사용하게 되고, 또한 그 재질 자체의 흡착속도가 느리고, 단위 체적당 흡착량이 다소 적기 때문에 과량을 사용해야 한다. 그러나, 과량 사용시 그 흡착제 자체 입자들이 콜로이드 형태로 부유함으로서 탁도를 증가시키고, 이에 따라 수중으로 빛의 투과율의 감소 및 용존산소의 공급이 저하되어 2차 오염 발생되는 문제점이 있다. However, the adsorbent as described above is used in powder form, and the adsorption rate of the material itself is slow, and the adsorption amount per unit volume is rather small, so an excess amount must be used. However, when used in excess, turbidity is increased by the particles of the adsorbent itself floating in a colloidal form, thereby reducing the transmittance of light into the water and reducing the supply of dissolved oxygen, thereby causing secondary pollution.
또한, 최근에는 탄소나노튜브 흡착제를 사용하여 오염물을 제거하는 연구가 진행되었다. 탄소나노튜브는 대부분의 원자가 표면에 위치하여 흡착에 매우 유리한 특성을 가지며, 표면 기능화를 통해 흡착량 증가와 선택적 흡착이 가능한 나노물질이다. 탄소나노튜브를 흡착제로 사용하여 물 속의 오염물을 제거하는 연구는 주로 탄소나노튜브를 오염 용액에 분산시키는 방식이다. 그러나, 탄소나노튜브는 서로 잘 뭉치므로 흡착성능은 분산 정도의 영향을 크게 받는 다. 또한, 오염물 제거 후 탄소나노튜브를 수거하는 과정이 번거롭다.Also, recently, research on removing contaminants using carbon nanotube adsorbents has been conducted. Carbon nanotubes have very advantageous properties for adsorption because most of their atoms are located on the surface, and are nanomaterials that can increase adsorption amount and selectively adsorb through surface functionalization. Research on using carbon nanotubes as an adsorbent to remove contaminants from water is mainly a method of dispersing carbon nanotubes in a contaminant solution. However, since carbon nanotubes aggregate well with each other, the adsorption performance is greatly affected by the degree of dispersion. In addition, the process of collecting carbon nanotubes after removing contaminants is cumbersome.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 오염물과 탄소나노튜브를 효과적으로 접촉시킬 수 있고, 흡착 후 용이하게 탄소나노튜브를 수거할 수 있는 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 및 그를 포함하는 수처리용 튜브를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is a carbon nanotube-based adsorption tube capable of effectively contacting contaminants and carbon nanotubes, and easily collecting carbon nanotubes after adsorption, and the same It is to provide a tube for water treatment comprising.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는, 일 방향으로 배열된 둘 이상의 탄소나노튜브를 포함하는 탄소나노튜브 어레이; 및 상기 탄소나노튜브 어레이를 감싸는 외피;를 포함한다.A carbon nanotube-based adsorption tube according to an aspect of the present invention includes: a carbon nanotube array including two or more carbon nanotubes arranged in one direction; and an outer shell surrounding the carbon nanotube array.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 직경은 2 nm 내지 50 nm인 것일 수 있다.In one embodiment, the diameter of the carbon nanotubes may be 2 nm to 50 nm.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 길이는 0.5 mm 내지 5 mm인 것일 수 있다.In one embodiment, the length of the carbon nanotubes may be 0.5 mm to 5 mm.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 어레이 중 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이즈는, 2 nm 내지 400 nm인 것일 수 있다.In one embodiment, the average space size between carbon nanotubes in the carbon nanotube array may be 2 nm to 400 nm.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브는, 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브 및 다중벽 탄소나노튜브로 이루어준 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the carbon nanotubes may include at least one selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, and multi-walled carbon nanotubes.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에, 카르복시기(COOH), 히드록시기(OH) 및 히드로퍼옥시기(OOH)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 기능기를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (COOH), a hydroxyl group (OH) and a hydroperoxy group (OOH) may be included outside or at the end of the carbon nanotube.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)(poly(allylamine hydrochloride); PAH), 폴리(스티렌설포네이트)(poly(styrene sulfonate); PSS) 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, poly (allylamine hydrochloride) (PAH), poly (styrene sulfonate) (poly (styrene sulfonate); PSS) or both at the outside or at the end of the carbon nanotube may include.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피는, 폴리락트산, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리염화비닐리덴, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the shell is made of polylactic acid, polyolefin, polyamide, polyester, polystyrene, polyurethane, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polycarbonate and polytetrafluoroethylene. It may include at least any one selected from the group.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피는, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 폭방향 열수축률은 30 % 내지 50 % 이고, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 길이 방향으로 5 % 내지 10 % 길어진 것일 수 있다.In one embodiment, the outer shell may have a thermal contraction rate of 30% to 50% in the width direction at 200 °C to 300 °C, and 5% to 10% elongated in the longitudinal direction at 200 °C to 300 °C.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 밀도가 30 % 내지 40 % 증가하는 것일 수 있다.In one embodiment, the density of the carbon nanotubes after thermal contraction of the outer shell may be increased by 30% to 40%.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 표면적은 200 m2/g 내지 500 m2/g인 것일 수 있다.In one embodiment, the surface area of the carbon nanotubes after heat shrinkage of the shell may be 200 m 2 /g to 500 m 2 /g.
본 발명의 다른 측면에 따른 수처리용 튜브는, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브를, 가열 하에서 직경 수축한 후 냉각하여 직경이 줄어든 상태로 사용하는 것일 수 있다.The tube for water treatment according to another aspect of the present invention may be to use the carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention in a reduced diameter state by cooling after diameter contraction under heating.
일 실시형태에 있어서, 상기 수처리용 튜브는, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOC), 유해화학물질, 화학작용제 및 용액 내 독성물질로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제거하는 것일 수 있다.In one embodiment, the tube for water treatment may be to remove at least one selected from the group consisting of volatile organic compounds (VOC), hazardous chemicals, chemical agents, and toxic substances in solution.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는 단면이 원형인 튜브 형태이므로 오염원 및 분석기기에 쉽게 연결하여 흡착 및 분석이 가능하다. 또한, 기능화 물질을 튜브 외부 및 말단에 부착하거나 흘려줌으로써 기능화가 용이하고 흡착 성능의 향상이 가능하다.Since the carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention has a circular cross-section, it can be easily connected to a pollutant source and an analysis device for adsorption and analysis. In addition, functionalization is easy and adsorption performance can be improved by attaching or flowing the functionalization material to the outside and the end of the tube.
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 튜브는, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOC), 유해화학물질, 화학작용제 및 용액 내 독성물질로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제거하는 것일 수 있다. 이외에도 오염물의 제거에 광범위하게 적용이 가능하다.The tube for water treatment according to an embodiment of the present invention may be to remove at least one selected from the group consisting of volatile organic compounds (VOC), hazardous chemicals, chemical agents, and toxic substances in solution. . In addition, it can be widely applied to the removal of contaminants.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 튜브의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 내의 탄소나노튜브 어레이의 열수축 전의 SEM 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 내의 탄소나노튜브 어레이의 열수축 후의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 기능화 처리되지 않은 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 pH에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 기능화한 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 pH에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 기능화 처리되지 않은 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 초기 농도에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 기능화한 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 초기 농도에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view of a carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a tube for water treatment according to an embodiment of the present invention.
3 is an SEM image before thermal contraction of a carbon nanotube array in a carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention.
4 is an SEM image after thermal contraction of a carbon nanotube array in a carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention.
5 is a graph showing the amount of adsorption according to pH when phenol, cresol, and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a non-functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention.
6 is a graph showing the amount of adsorption according to pH when phenol, cresol and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 2 of the present invention.
7 is a graph showing the amount of adsorption according to the initial concentration when phenol, cresol, and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a non-functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention.
8 is a graph showing the amount of adsorption according to the initial concentration when phenol, cresol and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 2 of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary according to the intention of the user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components.
이하, 본 발명의 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 및 그를 포함하는 수처리용 튜브에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the carbon nanotube-based adsorption tube of the present invention and the tube for water treatment including the same will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.
본 발명의 일 측면에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는, 일 방향으로 배열된 둘 이상의 탄소나노튜브를 포함하는 탄소나노튜브 어레이; 및 상기 탄소나노튜브 어레이를 감싸는 외피;를 포함한다.A carbon nanotube-based adsorption tube according to an aspect of the present invention includes: a carbon nanotube array including two or more carbon nanotubes arranged in one direction; and an outer shell surrounding the carbon nanotube array.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브의 사시도이다. 1 is a perspective view of a carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브(100)는 탄소나노튜브 어레이(110); 및 외피(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a carbon nanotube-based
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 어레이(110)는 일 방향으로 배열된 둘 이상의 탄소나노튜브를 포함한다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 어레이(110)는 금속촉매 박막을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 기판은, p타입 실리콘 기판, n타입 실리콘 기판 또는 표면에 산화층이 형성된 실리콘 기판이 사용될 수 있고, 금속촉매 박막은 물리기상증착(PVD) 박막 필름 코팅 공정에 의해 형성되는 것일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브(112)는 금속촉매 박막에서 성장할 수 있는 데, 상기 금속촉매는, Pd, Ni, Co, Fe, Au 및 Pt으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 실리콘(Si) 기판 상에 산화알루미늄(Al2O3) 또는 산화실리콘(SiO2)을 증착한 후에 금속촉매로서 Fe 촉매를 형성하는 것일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 금속촉매 박막을 패터닝한 후 패터닝된 금속 촉매에 운반가스 및 반응가스를 주입하여 일 방향으로 탄소나노튜브를 성장시킬 수 있다. 탄소나노튜브는, 화학기상증착(CVD), 유기금속화학기상증착(MOCVD) 방법 등에 의해 성장시키는 것일 수 있다. 상기 운반가스로는, 예를 들어, 비활성가스인 Ar, He, N2 등을 이용할 수 있으며, 반응가스로는, 예를 들어, C2H2, C2H4, CH4 등을 이용할 수 있다. 운반가스 및 소스가스(source gas)를 주입하고 700 ℃내지 900 ℃의 온도를 가하여 주는 경우, 소스가스의 탄소가 패터닝된 금속촉매에 결합되어 성장되면서 탄소나노튜브가 형성된다. 탄소나노튜브의 성장은 균일한 높이를 가지면서 높은 밀도를 갖는 수직배열된 탄소나노튜브가 형성될 수 있고, 복수개의 탄소나노튜브가 성장된 탄소나노튜브 어레이(110)가 형성되는 것일 수 있다.In one embodiment, after the metal catalyst thin film is patterned, a carrier gas and a reaction gas may be injected into the patterned metal catalyst to grow carbon nanotubes in one direction. The carbon nanotubes may be grown by a chemical vapor deposition (CVD), an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD) method, or the like. As the carrier gas, for example, inert gases Ar, He, N 2 and the like may be used, and as the reactive gas, for example, C 2 H 2 , C 2 H 4 , CH 4 and the like may be used. When a carrier gas and a source gas are injected and a temperature of 700° C. to 900° C. is applied, carbon in the source gas is bonded to the patterned metal catalyst and grown to form carbon nanotubes. In the growth of carbon nanotubes, vertically arranged carbon nanotubes having a uniform height and high density may be formed, and a
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브(112)의 직경은 2 nm 내지 50 nm인 것일 수 있다. 바람직하게는, 5 nm 내지 16 nm인 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브(112)의 직경이 2 nm 미만인 경우 투수율이 저하될 수 있고, 50 nm 초과인 경우 오염물과 탄소나노튜브의 접촉이 고르게 되지 않아 오염물의 흡착성능이 저하될 수 있다. In one embodiment, the diameter of the
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브의 길이는 0.5 mm 내지 5 mm인 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브(112)의 길이가 0.5 mm 미만인 경우 탄소나노튜브를 다루기 어려워 제작이 힘들며, 5 mm 초과인 경우 합성이 힘들 뿐만 아니라 투수율이 저하될 수 있다.In one embodiment, the length of the carbon nanotubes may be 0.5 mm to 5 mm. When the length of the
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 어레이 중 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이즈는, 2 nm 내지 400 nm인 것일 수 있다. 바람직하게는 10 nm 내지 100 nm인 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브 어레이 중 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이즈가 2 nm 미만인 경우 밀도가 높아져 투수율이 저하될 수 있고, 400 nm 초과인 경우 오염물과 탄소나노튜브의 접촉이 고르게 되지 않아 오염물의 흡착성능이 저하될 수 있다. 4:1 수축비율 PTFE 사용 시 솔루션 통과가 어려웠다.In one embodiment, the average space size between carbon nanotubes in the carbon nanotube array may be 2 nm to 400 nm. Preferably, it may be 10 nm to 100 nm. If the average space size between the carbon nanotubes in the carbon nanotube array is less than 2 nm, the density may increase and the water permeability may decrease. may be lowered. When using PTFE with a 4:1 shrinkage ratio, it was difficult to pass the solution.
일 실시형태에 있어서, 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이즈는 BJH 방법으로 측정될 수 있는 데, 상기 BJH 방법은 다공성 물질의 기공사이즈를 측정할 수 있는 방법으로 다공성 물질의 기공(pore)에 주로 가스를 침투시킨 후 그 가스를 기공에 흡탈착시키고 흡탈착 시 발생하는 가스의 압력변화를 측정하여 다공성물질의 기공사이즈 및 사이즈 분포 등을 측정할 수 있는 방법이다.In one embodiment, the average space size between carbon nanotubes can be measured by the BJH method, wherein the BJH method is a method capable of measuring the pore size of the porous material. This is a method that can measure the pore size and size distribution of a porous material by adsorbing and desorbing the gas into the pores after infiltrating it, and measuring the pressure change of the gas generated during adsorption and desorption.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브는, 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브 및 다중벽 탄소나노튜브로 이루어준 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 벽(wall)의 개수는 1겹 내지 3겹으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the carbon nanotubes may include at least one selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, and multi-walled carbon nanotubes. The number of walls of the carbon nanotubes may be 1 to 3 layers.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 말단은 절단된 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브의 말단을 절단함에 따라 탄소나노튜브 어레이 중 탄소나노튜브의 기공이 외부에 노출되게 되어 수처리시 기공을 통해 물이 통과할 수 있게 된다. 절단시킬 수 있는 기구로는 특별히 제한되는 것은 아니며, 절단 후에 남게 되는 탄소나노튜브의 구조가 손상되지 않도록 절단할 수 있는 기구로서, 예를 들어, 마이크로톰(microtome)을 이용하여 절단할 수 있다.In one embodiment, the carbon nanotube end may be cut. As the ends of the carbon nanotubes are cut, the pores of the carbon nanotubes in the carbon nanotube array are exposed to the outside, so that water can pass through the pores during water treatment. A device capable of cutting is not particularly limited, and a device capable of cutting so as not to damage the structure of the carbon nanotube remaining after cutting, for example, may be cut using a microtome.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에, 카르복시기(COOH), 히드록시기(OH) 및 히드로퍼옥시기(OOH)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 기능기를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, at least one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (COOH), a hydroxyl group (OH) and a hydroperoxy group (OOH) may be included outside or at the end of the carbon nanotube.
일 실시형태에 있어서, 상기 기능기에 의해 오염물과의 접촉효율 상승으로 흡착량의 향상을 기대할 수 있다.In one embodiment, an improvement in the adsorption amount can be expected by increasing the contact efficiency with the contaminants by the functional group.
일 실시형태에 있어서, 상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)(poly(allylamine hydrochloride); PAH), 폴리(스티렌설포네이트)(poly(styrene sulfonate); PSS) 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. 다양한 기능화를 통한 특정 오염 물질이 제거될 수 있다. 예를 들어, 질산을 이용한 산화(oxidation)가 있을 수 있고, 이를 기반으로 다른 기능화가 가능하며 또 다른 방법은 알칼리 산화(Alkali activation), 폴리머(polymer) 코팅 등이 있다.In one embodiment, poly (allylamine hydrochloride) (PAH), poly (styrene sulfonate) (poly (styrene sulfonate); PSS) or both at the outside or at the end of the carbon nanotube may include. Certain contaminants can be removed through various functionalizations. For example, there may be oxidation using nitric acid, and based on this, other functionalization is possible, and another method includes alkali activation, polymer coating, and the like.
일 실시형태에 있어서, 용액상태에서 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)(poly(allylamine hydrochloride); PAH)는 양전하를 띄고, 폴리(스티렌설포네이트)(poly(styrene sulfonate); PSS)는 음전하를 띔에 따라 적절한 형태로 기공 외부 또는 말단 부위에 결합할 수 있다.In one embodiment, in solution, poly(allylamine hydrochloride) (PAH) is positively charged and poly(styrene sulfonate) (PSS) is negatively charged. Accordingly, it can bind to the outside or terminal site of the pore in an appropriate form.
일 실시형태에 있어서, 상기 양전하를 띄는 폴리(알릴아민(하이드로클로라이드))(poly(allylamine hydrochloride); PAH), 음전하를 띄는 폴리(스티렌설포네이트)(poly(styrene sulfonate); PSS) 또는 이 둘에 의해 특정 오염 물질 제거를 할 수 있다.In one embodiment, the positively charged poly(allylamine hydrochloride) (PAH), negatively charged poly(styrene sulfonate) (poly(styrene sulfonate); PSS), or both can be used to remove certain contaminants.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피(120)는, 열수축 합성수지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브 어레이(110)가 상기 외피(120) 내부에 삽입되고, 열수축을 통해 단단히 감싸지는 형태이다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 외피는, 폴리락트산, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리염화비닐리덴, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the shell is made of polylactic acid, polyolefin, polyamide, polyester, polystyrene, polyurethane, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polycarbonate and polytetrafluoroethylene. It may include at least any one selected from the group.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피는, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 폭방향 열수축률은 30 % 내지 50 % 이고, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 길이 방향으로 5 % 내지 10 % 정도 길어진 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 온도는, 260 ℃인 것일 수 있다. 예를 들어, PTFE 열수축 튜브 열 수축 시 내부 지름 사이즈는 수축하고 길이는 늘어나는 것일 수 있다.In one embodiment, the outer shell may have a thermal contraction rate of 30% to 50% in the width direction at 200 °C to 300 °C, and 5% to 10% in the longitudinal direction at 200 °C to 300 °C. For example, the temperature may be 260 °C. For example, when heat-shrinking a PTFE heat-shrink tube, the inner diameter size may shrink and the length may increase.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 밀도가 30 % 내지 40 % 증가하는 것일 수 있다. 상기 외피의 열수축 전에는 내부에 있는 탄소나노튜브가 꼬불꼬불한 형태로 있고, 열수축 후에는 똑바르게 펴지는 것일 수 있다.In one embodiment, the density of the carbon nanotubes after thermal contraction of the outer shell may be increased by 30% to 40%. Before the heat shrinkage of the outer shell, the carbon nanotubes therein may be in a winding form, and may be straightened after heat shrinkage.
일 실시형태에 있어서, 상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 표면적은 200 m2/g 내지 500 m2/g인 것일 수 있다. 바람직하게는, 300 m2/g 내지 450 m2/g인 것일 수 있다. 열수축에 의해 탄소나노튜브의 표면적이 극대화되어 오염물 흡착에 유리하다.In one embodiment, the surface area of the carbon nanotubes after heat shrinkage of the shell may be 200 m 2 /g to 500 m 2 /g. Preferably, it may be 300 m 2 /g to 450 m 2 /g. The surface area of the carbon nanotubes is maximized by thermal contraction, which is advantageous for adsorption of contaminants.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는 단면이 원형인 튜브 형태이므로 오염원 및 분석기기에 쉽게 연결하여 흡착 및 분석이 가능하다. 또한, 기능화 물질을 튜브 내부 및 말단에 부착하거나 흘려줌으로써 기능화가 용이하고 흡착 성능의 향상이 가능하다.Since the carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention has a circular cross-section, it can be easily connected to a pollutant source and an analysis device for adsorption and analysis. In addition, functionalization is easy and adsorption performance can be improved by attaching or flowing the functionalization material to the inside and the end of the tube.
본 발명의 다른 측면에 따른 수처리용 튜브는, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브를, 가열 하에서 직경 수축한 후 냉각하여 직경이 줄어든 상태로 사용한다. 상기 냉각은 상온으로 식히는 것을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 가열하면 직경이 줄어들고, 상온으로 식히면 직경이 줄어든 상태를 유지하는 것일 수 있다.In the tube for water treatment according to another aspect of the present invention, the carbon nanotube-based adsorption tube according to an embodiment of the present invention is used in a reduced diameter state by cooling after diameter contraction under heating. The cooling may include cooling to room temperature. Specifically, when heated, the diameter is reduced, and when cooled to room temperature, the diameter may be maintained in a reduced state.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 튜브의 사시도이다.2 is a perspective view of a tube for water treatment according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 튜브(200)는 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브(100)가 오염원(130)과 연결된 것일 수 있고, 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브(100) 내로 오염물이 흐르면서 탄소나노튜브 어레이(110)의 탄소나노튜브(112) 내에 오염물이 흡착될 수 있다.Referring to FIG. 2 , in the
일 실시형태에 있어서, 탄소나노튜브 어레이(110)가 외피(120) 내부에 삽입되고, 가열 하에서 열수축을 통해 단단히 감싸지는 형태이다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 수처리용 튜브(200)는, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOC), 유해화학물질, 화학작용제 및 용액 내 독성물질로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 제거하는 것일 수 있다. 이외에도 오염물의 제거에 광범위하게 적용이 가능하다.In one embodiment, the
이하, 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following Examples and Comparative Examples. However, the technical spirit of the present invention is not limited or limited thereto.
[실시예 1][Example 1]
포토리소그래피를 이용하여 일정하게 1.7 mm 원형모양으로 패터닝하고 실리콘(Si) 기판에 산화알루미늄(Al2O3) 10 nm를 증착한 후에 금속인 1nm Fe 촉매 박막을 형성하였다. 이어서, 운반가스로는 비활성가스인 Ar을 주입하였고, 반응가스로는 H2와 C2H4를 주입하였다. 운반가스 및 소스가스를 주입하고 820 ℃의 온도를 가하여, 소스가스의 탄소가 패터닝된 금속촉매에 결합되어 성장되면서 탄소나노튜브를 형성시켰다. 탄소나노튜브의 성장은 균일한 높이를 가지면서 높은 밀도를 갖는 수직배열된 탄소나노튜브 어레이가 복수개로 형성되었다. 탄소나노튜브 직경은 평균 6-7 nm이고, 길이는 평균 1.5 mm이다. After uniformly patterning in a 1.7 mm circular shape using photolithography and depositing 10 nm of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) on a silicon (Si) substrate, a metal 1 nm Fe catalyst thin film was formed. Subsequently, Ar, an inert gas, was injected as a carrier gas, and H 2 and C 2 H 4 were injected as a reaction gas. Carrier gas and source gas were injected, and a temperature of 820 °C was applied to form carbon nanotubes while the carbon of the source gas was bonded to the patterned metal catalyst and grown. In the growth of carbon nanotubes, a plurality of vertically arranged carbon nanotube arrays having a uniform height and high density were formed. The carbon nanotubes have an average diameter of 6-7 nm and an average length of 1.5 mm.
제조된 탄소나노튜브 어레이를 합성수지 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 열수축 튜브 내부에 삽입하여 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브를 제조하였다. 흡착 튜브를 260 ℃에서 열수축하여 수처리용 튜브로 제조하였다. 제조 후 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이는 12.60 nm 이었다.The prepared carbon nanotube array was inserted into a synthetic resin polytetrafluoroethylene (PTFE) heat-shrinkable tube to prepare a carbon nanotube-based adsorption tube. The adsorption tube was heat-shrinked at 260° C. to prepare a tube for water treatment. After preparation, the average spacing between carbon nanotubes was 12.60 nm.
[실시예 2][Example 2]
실시예 1에서 제조한 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브와 같은 튜브를 만들어 튜브 내부로 질산을 흘려 탄소나노튜브 표면을 카르복시기(-COOH)로 기능화하였다. 실시예 2는 질산을 이용한 산화(oxidation)이다.The same tube as the carbon nanotube-based adsorption tube prepared in Example 1 was made, and nitric acid was flowed into the tube to functionalize the surface of the carbon nanotube with a carboxyl group (-COOH). Example 2 is oxidation using nitric acid.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 내의 탄소나노튜브 어레이의 열수축 전의 SEM 이미지이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브 내의 탄소나노튜브 어레이의 열수축 후의 SEM 이미지이다.3 is a SEM image before thermal contraction of a carbon nanotube array in a carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention, and FIG. 4 is a carbon nanotube in a carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention. This is an SEM image of the array after thermal shrinkage.
도 3 및 도 4를 참조하면, 열수축 전에는 꼬불꼬불한 형태의 탄소나노튜브가 열수축 후에는 똑바르게 펴진 것을 확인할 수 있다. 열수축 후 나노튜브의 밀도가 약 35% 증가하였다. 열수축에 의해 단위부피당 나노튜브의 표면적이 극대화되어 오염물 흡착에 유리하다.Referring to FIGS. 3 and 4 , it can be seen that the carbon nanotubes having a winding shape before heat shrinkage are straightened after heat shrinkage. After heat shrinkage, the density of the nanotubes increased by about 35%. The surface area of the nanotubes per unit volume is maximized by thermal contraction, which is advantageous for adsorption of contaminants.
탄소나노튜브 기반 흡착튜브의 흡착성능을 확인하였다.The adsorption performance of the carbon nanotube-based adsorption tube was confirmed.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 기능화 처리되지 않은 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 pH에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 기능화한 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 pH에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the amount of adsorption according to pH when phenol, cresol, and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a non-functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention, FIG. 6 is a graph showing the amount of adsorption according to pH when phenol, cresol and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 2 of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 기능화 처리되지 않은 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 초기 농도에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 기능화한 탄소나노튜브 기반 흡착튜브를 이용한 수처리용 튜브에 페놀, 크레졸 및 클로로페놀을 흘려주었을 때의 초기 농도에 따른 흡착량을 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the amount of adsorption according to the initial concentration when phenol, cresol and chlorophenol are flowed into a tube for water treatment using a non-functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 1 of the present invention; FIG. 8 is a graph showing the amount of adsorption according to the initial concentration when phenol, cresol, and chlorophenol are flowed into a water treatment tube using a functionalized carbon nanotube-based adsorption tube according to Example 2 of the present invention.
하기 표 1은 시판되는 흡착제와 본 발명의 실시예 1 및 2에 따른 수처리용 튜브의 흡착제에 따른 흡착량을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the adsorption amount according to the commercially available adsorbent and the adsorbent of the water treatment tube according to Examples 1 and 2 of the present invention.
(mg/g)adsorption amount
(mg/g)
도 6 내지 8 및 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2에 따른 수처리용 튜브는 기존의 탄소나노튜브 흡착제인 비교예 1 및 비교예 2보다 페놀은 1.5 배, 크레졸은 2 배 이상 높은 흡착능력을 보이는 것을 확인할 수 있다.6 to 8 and Table 1, the tube for water treatment according to Examples 1 and 2 has 1.5 times higher adsorption capacity for phenol and 2 times higher for cresol than Comparative Examples 1 and 2, which are conventional carbon nanotube adsorbents. It can be seen that the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible for those skilled in the art from the above description. For example, even if the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components are combined or combined in a different form from the described method, or replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
100: 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브
110: 탄소나노튜브 어레이
112: 탄소나노튜브
120: 외피
130: 오염원
200: 수처리용 튜브100: carbon nanotube based adsorption tube
110: carbon nanotube array
112: carbon nanotube
120: outer shell
130: pollution source
200: tube for water treatment
Claims (14)
열수축에 의하여 형성되어, 상기 탄소나노튜브 어레이를 감싸는 외피;
를 포함하는 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브로서,
상기 탄소나노튜브 어레이 중 탄소나노튜브 사이의 평균 공간 사이즈는, 2 nm 내지 400 nm이고,
상기 외피는, 폴리락트산, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고,
상기 외피는, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 폭방향 열수축률은 30 % 내지 50 % 이고, 200 ℃ 내지 300 ℃에서 길이 방향으로 5 % 내지 10 % 길어진 것이고,
상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 밀도가 30 % 내지 40 % 증가하는 것이고,
상기 외피의 열수축 후 상기 탄소나노튜브의 표면적은 200 m2/g 내지 500 m2/g인 것이고,
상기 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브는 페놀, m-크레졸, p-크레졸 및 클로로페놀을 흡착하는 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
a carbon nanotube array including two or more carbon nanotubes arranged in one direction; and
an outer shell formed by heat shrinkage and surrounding the carbon nanotube array;
As a carbon nanotube-based adsorption tube comprising a,
The average space size between carbon nanotubes in the carbon nanotube array is 2 nm to 400 nm,
The outer shell includes at least one selected from the group consisting of polylactic acid, polyester, polystyrene, polyurethane, polyacrylonitrile, polycarbonate, and polytetrafluoroethylene,
The outer shell has a thermal contraction rate of 30% to 50% in the width direction at 200 °C to 300 °C, and is elongated by 5% to 10% in the longitudinal direction at 200 °C to 300 °C,
The density of the carbon nanotubes increases by 30% to 40% after the thermal contraction of the outer shell,
The surface area of the carbon nanotube after heat shrinkage of the shell is 200 m 2 /g to 500 m 2 /g,
The carbon nanotube-based adsorption tube will adsorb phenol, m-cresol, p-cresol and chlorophenol,
Carbon nanotube based adsorption tube.
상기 탄소나노튜브의 직경은 2 nm 내지 50 nm인 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
According to claim 1,
The diameter of the carbon nanotubes is 2 nm to 50 nm,
Carbon nanotube based adsorption tube.
상기 탄소나노튜브의 길이는 0.5 mm 내지 5 mm인 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
According to claim 1,
The length of the carbon nanotube will be 0.5 mm to 5 mm,
Carbon nanotube based adsorption tube.
상기 탄소나노튜브는, 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브 및 다중벽 탄소나노튜브로 이루어준 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
According to claim 1,
The carbon nanotube, comprising at least one selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes,
Carbon nanotube based adsorption tube.
상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에, 카르복시기(COOH), 히드록시기(OH) 및 히드로퍼옥시기(OOH)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 기능기를 포함하는 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
According to claim 1,
It comprises at least one functional group selected from the group consisting of a carboxy group (COOH), a hydroxyl group (OH) and a hydroperoxy group (OOH) on the outside or at the end of the carbon nanotube,
Carbon nanotube based adsorption tube.
상기 탄소나노튜브 외부 또는 말단에 폴리(알릴아민 하이드로클로라이드)(poly(allylamine hydrochloride); PAH), 폴리(스티렌설포네이트)(poly(styrene sulfonate); PSS) 또는 이 둘을 포함하는 것인,
탄소나노튜브 기반 흡착 튜브.
According to claim 1,
Poly (allylamine hydrochloride) (poly (allylamine hydrochloride); PAH), poly (styrene sulfonate) (poly (styrene sulfonate); PSS) or both at the outside or at the end of the carbon nanotube,
Carbon nanotube based adsorption tube.
수처리용 튜브.
The carbon nanotube-based adsorption tube according to claim 1, which is used in a reduced diameter state by cooling after diameter contraction under heating,
Tubes for water treatment.
상기 탄소나노튜브 어레이를 열수축성 튜브 내부에 삽입하는 단계; 및
상기 탄소나노튜브 어레이가 삽입된 열수축성 튜브를 200 ℃ 내지 300 ℃ 에서 열처리 하여 수축 시키는 단계;
를 포함하고,
상기 열수축성 튜브는, 폴리락트산, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인,
제1항의 탄소나노튜브 기반 흡착 튜브의 제조방법.preparing a carbon nanotube array including two or more carbon nanotubes arranged in one direction;
inserting the carbon nanotube array into a heat-shrinkable tube; and
shrinking the heat-shrinkable tube into which the carbon nanotube array is inserted by heat treatment at 200°C to 300°C;
including,
The heat-shrinkable tube includes at least one selected from the group consisting of polylactic acid, polyester, polystyrene, polyurethane, polyacrylonitrile, polycarbonate, and polytetrafluoroethylene,
The method of claim 1, wherein the carbon nanotube-based adsorption tube.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |