KR102429719B1 - Reducedcarbon nano-particle and method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 환원 탄소 나노 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 환원 탄소 나노 입자의 제조 방법은 산화 탄소 나노 입자를 제조하는 단계; 상기 산화 탄소 나노 입자를 분리하여 남은 부반응물을 회수하여 재합성하는 단계; 그리고 부반응물을 재합성하여 나노 입자를 열처리하여 환원시키는 단계를 포함한다.
상기 산화 탄소 나노 입자 합성 후 발생하는 부반응물의 2차 합성물인 환원 탄소 나노 입자는 기존 탄소소재보다 물성이 뛰어나면서, 산화 탄소 나노 입자의 제조 공정에서 발생하는 부반응물을 합성하여 제조하기 때문에 경제적인 장점이 있다.The present invention relates to reduced carbon nanoparticles and a method for preparing the same, and the method for preparing reduced carbon nanoparticles includes: preparing carbon oxide nanoparticles; separating the carbon oxide nanoparticles and recovering the remaining side-reactants for resynthesis; and resynthesizing the side reactants to reduce the nanoparticles by heat treatment.
The reduced carbon nanoparticles, which are secondary compounds of side-reactants generated after synthesis of the carbon oxide nanoparticles, have superior physical properties than conventional carbon materials, and are economical because they are manufactured by synthesizing side-reactants generated in the manufacturing process of carbon oxide nanoparticles. There are advantages.

Description

환원 탄소 나노 입자 및 이의 제조 방법{REDUCEDCARBON NANO-PARTICLE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}Reduced carbon nanoparticles and their manufacturing method

본 발명은 환원 탄소 나노 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유무기 복합체의 충진 물질로 적용이 가능하며, 이에 적용 시 친환경적이고, 경제적이며, 분산성이 우수하고, 기능화 등의 후처리 없이 바로 사용 가능한 환원 탄소 나노 입자의 합성 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to reduced carbon nanoparticles and a method for producing the same, and more particularly, it can be applied as a filling material of an organic-inorganic composite, and when applied thereto, it is eco-friendly, economical, has excellent dispersibility, and after functionalization, etc. It relates to the synthesis of reduced carbon nanoparticles that can be used immediately without treatment and a method for preparing the same.

탄소소재 산업은 최근 가장 이슈가 되고 있는 에너지 효율화, 환경보호 및 고도 물 처리산업 등 저탄소 녹색성장 관련 산업분야에서 수요가 확대되고 있으며, 이와 동시에 수요산업의 융복합과 니즈에 맞춰 소재분야 융복합화가 꾸준히 요구되고 있는 실정이다. In the carbon material industry, the demand for low-carbon green growth-related industries such as energy efficiency, environmental protection, and advanced water treatment industry, which are the most important issues recently, is expanding. It is being demanded.

이에 따라, 탄소소재 자체의 응용기술 뿐만 아니라 주변 기술기반이 급속히 발전하면서 탄소소재의 융복합 촉진은 소재산업에 큰 활력소가 될 것으로 기대되며, 전후방 산업 기술혁신에 새로운 패러다임의 핵심 역할로서 탄소소재가 고부가가치 창출의 원천이 될 것으로 기대 된다.Accordingly, as not only the applied technology of carbon materials itself but also the surrounding technology base develops rapidly, the promotion of convergence of carbon materials is expected to be a great vitality for the materials industry. It is expected to become a source of high added value creation.

이른바 6대 탄소물질로 알려진 인조흑연, 그래핀, 탄소섬유, 탄소 나노튜브, 활성탄소, 카본블랙 등은 산업계에 널리 사용되고 있으나, 실질적으로 그래핀, 탄소 나노튜브는 제조하는 프로세스가 환경적 및 경제적이지 못하여 융복합화 적용에 어려움이 있다.Artificial graphite, graphene, carbon fiber, carbon nanotube, activated carbon, carbon black, etc., known as the so-called six major carbon materials, are widely used in the industry, but in reality, the manufacturing process of graphene and carbon nanotubes is environmentally and economical. Therefore, it is difficult to apply convergence.

상기 흑연, 카본블랙과 같은 재래식 탄소소재보다 물성이 뛰어나면서 제조공정이 경제적이고 친환경적으로 이루어지고 복합소재화 할 수 있는 차세대 물질의 개발이 요구된다.It is required to develop a next-generation material that has superior physical properties than conventional carbon materials such as graphite and carbon black, and the manufacturing process is economical and environmentally friendly and can be made into a composite material.

한편, 플라스틱의 방대한 응용성에 근간하여 보다 강한 기계적 강도를 갖는 플라스틱 소재를 개발하기 위한 노력이 이어져왔다. Meanwhile, efforts have been made to develop a plastic material having stronger mechanical strength based on the vast applicability of plastics.

대표적으로 복합재료의 형태를 나타내는 콤포지트 및 콤파운드가 대표적인 예이다. 근래에 들어 복합재료의 특성을 보다 향상시키기 위해 나노복합재료의 개발이 활발하다. 나노 고분자 복합 재료 중 그래핀, 탄소 나노 튜브 등을 기반으로 하는 연구가 대표적이나 충진물로 적용되는 그래핀, 탄소 나노 튜브는 가격이 비싸고 분산성이 원활하지 못한 단점을 갖고 있다. 나노 고분자 복합 재료에 적용할 수 있는 친환경적, 경제적, 우수한 분산성, 기능화 등의 후처리 없이 바로 사용 가능한 충진 물질의 개발이 요구된다.A typical example is a composite and a compound representing the shape of a composite material. In recent years, the development of nanocomposite materials is active in order to further improve the properties of composite materials. Among nano-polymer composite materials, research based on graphene and carbon nanotubes is representative, but graphene and carbon nanotubes, which are applied as fillers, have disadvantages in that they are expensive and have poor dispersibility. It is required to develop a filling material that can be used immediately without post-treatment such as eco-friendly, economical, excellent dispersibility and functionalization that can be applied to nano-polymer composite materials.

본 발명의 목적은 흑연 또는 카본블랙과 같은 재래식 탄소소재보다 물성이 뛰어나면서 제조공정이 경제적이고 친환경이며, 유무기 복합체의 충진 물질로 적용이 가능하고, 이에 적용시 친환경적이고, 경제적이며, 분산성이 우수하고, 기능화 등의 후처리 없이 바로 사용 가능한 환원 탄소 나노 입자를 제공하는 것이다.The object of the present invention is superior in physical properties than conventional carbon materials such as graphite or carbon black, and the manufacturing process is economical and eco-friendly, and can be applied as a filling material for organic-inorganic composites. This is to provide reduced carbon nanoparticles that are excellent and can be used immediately without post-treatment such as functionalization.

본 발명의 다른 목적은 산화 탄소 나노 입자의 합성 후 발생하는 부산물을 이용하여 환원 탄소 나노 입자를 2차 합성하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for secondary synthesis of reduced carbon nanoparticles using by-products generated after synthesis of carbon oxide nanoparticles.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 산화 탄소 나노 입자를 제조하는 단계; 상기 산화 탄소 나노 입자를 분리하여 남은 부반응물을 회수하여 재합성하는 단계; 그리고 부반응물을 재합성하여 얻어진 산화 탄소 나노 입자를 열처리하여 환원시키는 단계를 포함하는 환원 탄소 나노 입자의 제조 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, preparing carbon oxide nanoparticles; separating the carbon oxide nanoparticles and recovering the remaining side-reactants for resynthesis; And it provides a method for producing reduced carbon nanoparticles comprising the step of reducing the carbon oxide nanoparticles obtained by resynthesizing the side reactants by heat treatment.

상기 재합성하는 단계는 밀폐 용기 내에서 이루어지며, 상기 부반응물을 140 내지 180℃로 승온시켜, 상기 용매가 3 내지 8bar의 증기압을 갖도록 하여 1분 내지 60분 동안 반응시키는 것일 수 있다.The resynthesis may be performed in an airtight container, and the reaction may be performed for 1 minute to 60 minutes by raising the temperature of the side reaction product to 140 to 180° C. so that the solvent has a vapor pressure of 3 to 8 bar.

상기 열처리하는 단계는 불활성기체 존재 하에서 500 내지 900℃, 0.1 내지 2 시간 동안 실시할 수 있다.The heat treatment may be performed at 500 to 900° C. in the presence of an inert gas for 0.1 to 2 hours.

상기 불활성기체는 N2 또는 Ar의 불활성기체, 또는 상기 N2 또는 Ar과 H2가 5:1 내지 99:1의 부피비로 혼합된 혼합기체일 수 있다.The inert gas may be an inert gas of N 2 or Ar, or a mixed gas in which the N 2 or Ar and H 2 are mixed in a volume ratio of 5:1 to 99:1.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 나노 크기의 산화된 탄소의 구상 입자인 산화 탄소 나노 입자를 환원시켜 제조되며, 상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소분석(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)에 의한 탄소/산소 원소비율(C/O atomic ratio) 1 내지 9이고, X선 원소분석시 가장 큰 산소 분율이 C-O(OH) 결합에서 관찰되는 것인 환원 탄소 나노 입자를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, it is prepared by reducing carbon oxide nanoparticles, which are spherical particles of nano-sized oxidized carbon, and the carbon oxide nanoparticles are subjected to X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). It provides a reduced carbon nanoparticle that is a carbon / oxygen atomic ratio (C / O atomic ratio) of 1 to 9, and the largest oxygen fraction is observed in the C-O (OH) bond during X-ray elemental analysis.

상기 환원 탄소 나노 입자는 상기 산화 탄소 나노 입자를 불활성기체 존재 하에서 500 내지 900℃, 0.1 내지 2 시간 동안 열처리하여 환원시키는 것일 수 있다.The reduced carbon nanoparticles may be reduced by heat-treating the carbon oxide nanoparticles at 500 to 900° C. for 0.1 to 2 hours in the presence of an inert gas.

상기 환원 탄소 나노 입자의 탄소/산소 원소 비율(C/O atomic ratio)이 7 내지 9.9일 수 있다.A carbon/oxygen element ratio (C/O atomic ratio) of the reduced carbon nanoparticles may be 7 to 9.9.

상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소 분석시 C-O(OH) 결합의 분율과 C-O-C 결합의 분율이 1:1 내지 6:1일 수 있다.In the carbon oxide nanoparticles, a fraction of C-O(OH) bonds and a fraction of C-O-C bonds may be 1:1 to 6:1 when X-ray elemental analysis is performed.

상기 산화 탄소 나노 입자는 라만 분석에 의한 결함피크/탄소피크 신호감도비율(ID/IG intensity ratio)이 0.004 내지 1일 수 있다.The carbon oxide nanoparticles may have a defect peak/carbon peak signal sensitivity ratio (ID /I G intensity ratio) of 0.004 to 1 by Raman analysis.

본 발명의 산화 탄소 나노 입자 합성 후 발생하는 부반응물의 2차 합성물인 환원 탄소 나노 입자는 기존 탄소소재보다 물성이 뛰어나면서, 산화 탄소 나노 입자의 제조 공정에서 발생하는 부반응물을 합성하여 제조하기 때문에 경제적인 장점이 있다.The reduced carbon nanoparticles, which are secondary compounds of side reactants generated after synthesis of carbon oxide nanoparticles of the present invention, have superior physical properties than conventional carbon materials, and are produced by synthesizing side reactants generated in the manufacturing process of carbon oxide nanoparticles. There are economic advantages.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환원 탄소 나노 입자의 제조 과정을 도시한 공정도이다.
도 2는 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)의 적외선 분광 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4는 각각 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자 및 시중에 판매되는 산화 그래핀을 X선 원소분석(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 6은 상기 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이고, 각각 배율이 1nm 및 1.00㎛이다.
도 7은 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)를 라만분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제조예 2에서 제조된 환원 탄소 나노 입자, 시중에 판매되는 환원 그래핀, 및 흑연을 라만 분광 분석기로 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a process diagram illustrating a manufacturing process of reduced carbon nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing infrared spectroscopic analysis results of oxidized carbon nano-particles (OCN) prepared in Preparation Example 1. FIG.
3 and 4 are graphs showing the results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of the carbon oxide nanoparticles prepared in Preparation Example 1 and graphene oxide sold in the market, respectively.
5 and 6 are photographs observed with a scanning electron microscope (SEM) of the oxidized carbon nano-particles (OCN) prepared in Preparation Example 1, and magnifications are 1 nm and 1.00 μm, respectively.
7 is a graph showing the results of Raman analysis of oxidized carbon nano-particles (OCN) prepared in Preparation Example 1. FIG.
8 is a graph showing the results of analyzing the reduced carbon nanoparticles prepared in Preparation Example 2 of the present invention, reduced graphene sold in the market, and graphite with a Raman spectrometer.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 명세서에 기재된 용어 나노란 나노 스케일을 의미하며, 1㎛ 이하의 크기를 포함한다.As used herein, the term “nano” refers to a nanoscale, and includes a size of 1 μm or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 환원 탄소 나노 입자는 나노 크기의 환원된 탄소의 구상 입자로서, 산화 탄소 나노 입자를 환원시켜 제조된다.The reduced carbon nanoparticles according to an embodiment of the present invention are spherical particles of reduced carbon in a nano size, and are prepared by reducing carbon oxide nanoparticles.

상기 산화 탄소 나노 입자는 산화 그래핀과는 상이한 물질로서, 상기 산화 그래핀은 탄소 원자가 벌집 모양의 육각형 형태로 연결된 2차원 평면 구조를 이루는 물질인 그래핀의 산화물을 가리키는 것이다. The carbon oxide nanoparticles are a different material from graphene oxide, and the graphene oxide refers to an oxide of graphene, which is a material forming a two-dimensional planar structure in which carbon atoms are connected in a honeycomb-shaped hexagonal form.

상기 산화 탄소 나노 입자는 입자 크기가 1 내지 3000nm일 수 있고, 바람직하게 10 내지 600nm일 수 있다. 상기 산화 탄소 나노 입자의 크기가 상기 범위 내인 경우 분산이 유리하고 넓은 비표면적에 기인하여 유기 재료와의 접촉면적이 넓어 기계적 강도 향상에 유리하다.The carbon oxide nanoparticles may have a particle size of 1 to 3000 nm, preferably 10 to 600 nm. When the size of the carbon oxide nanoparticles is within the above range, dispersion is advantageous and the contact area with the organic material is wide due to a large specific surface area, which is advantageous in improving mechanical strength.

상기 산화 탄소 나노 입자는 구상 입자로서 종횡 비율이 0.8 내지 1.2일 수 있고, 보다 자세히 0.9 내지 1.1일 수 있다. 상기 산화 탄소 나노 입자는 하기 본 발명의 산화 탄소 나노 입자의 제조 방법에 의하여 제조하면 구상 형태를 가지게 되며, 이에 따라 상기와 같은 종횡 비율을 가질 수 있다. 또한, 상기 산화 그래핀의 종횡 비율이 1.1을 초과한다는 점에서 상기 산화 탄소 나노 입자는 상기 산화 그래핀과 상이하다.The carbon oxide nanoparticles are spherical particles, and the aspect ratio may be 0.8 to 1.2, and more specifically, 0.9 to 1.1. The carbon oxide nanoparticles have a spherical shape when prepared by the method for producing carbon oxide nanoparticles of the present invention, and thus may have the aspect ratio as described above. In addition, the carbon oxide nanoparticles are different from the graphene oxide in that the aspect ratio of the graphene oxide exceeds 1.1.

상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소 분석(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)에 의한 탄소/산소 원소 비율(C/O atomic ratio) 1 내지 9이고, 바람직하게 2 내지 9이다. 상기 탄소/산소 원소 비율이 상기 범위 내인 경우 n-메틸피롤리돈(NMP)와 같은 유기 용매에 분산이 용이하여 유무기 복합체 등의 제조에 적합하다.The carbon oxide nanoparticles have a carbon/oxygen element ratio (C/O atomic ratio) of 1 to 9, preferably 2 to 9, by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). When the carbon/oxygen element ratio is within the above range, it is easily dispersed in an organic solvent such as n-methylpyrrolidone (NMP), and thus is suitable for manufacturing an organic-inorganic composite.

또한, 상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소 분석시 C-C 결합, C-O(OH) 결합, C-O-C 결합, C=O 결합 및 O=C-OH 결합이 관찰되며, 그 중에서 가장 큰 산소 분율이 C-O(OH) 결합에서 관찰된다. 반면, 상기 산화 그래핀의 경우 X선 원소 분석시 C-C 결합, C-O(OH) 결합, C-O-C 결합, C=O 결합 및 O=C-OH 결합이 동일하게 관찰되나, 그 중에서 가장 큰 산소 분율이 C-O-C 결합에서 관찰된다는 점에서 상기 산화 탄소 나노 입자와 상이하다.In addition, in the carbon oxide nanoparticles, a C-C bond, a C-O(OH) bond, a C-O-C bond, a C=O bond, and an O=C-OH bond are observed during X-ray elemental analysis, among which the largest oxygen fraction is C-O(OH) ) is observed in the binding. On the other hand, in the case of graphene oxide, C-C bond, C-O(OH) bond, C-O-C bond, C=O bond, and O=C-OH bond are the same observed during X-ray elemental analysis, but among them, the largest oxygen fraction is C-O-C It differs from the carbon oxide nanoparticles in that it is observed in bonding.

구체적으로, 상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소 분석시 C-O(OH) 결합의 분율과 C-O-C 결합의 분율이 1:1 내지 6:1일 수 있고, 바람직하게 2:1 내지 4:1일 수 있다. 상기 C-O(OH) 결합의 분율과 C-O-C 결합의 분율이 상기 범위 내인 경우 n-메틸피롤리돈(NMP)와 같은 유기 용매에 분산이 용이하여 유무기 복합체 등의 제조에 적합하다.Specifically, in the carbon oxide nanoparticles, the fraction of C-O(OH) bonds and the fraction of C-O-C bonds in X-ray elemental analysis may be 1:1 to 6:1, and preferably 2:1 to 4:1. . When the fraction of C-O (OH) bonds and the fraction of C-O-C bonds are within the above ranges, it is easy to disperse in an organic solvent such as n-methylpyrrolidone (NMP), so it is suitable for manufacturing an organic-inorganic composite.

상기 산화 탄소 나노 입자는 BET 비표면적(specific surface area)이 50 내지 1500m2/g일 수 있고, 바람직하게 100 내지 700m2/g일 수 있다. 상기 산화 탄소 나노 입자의 BET 비표면적 상기 범위 내인 경우 유무기 복합체 제조를 위하여 유기 용매 등에 분산시 상기 산화 탄소 나노 입자의 함량에 따라 점도가 증가되는바, 상기 비표면적 범위 내에서 유무기 복합체 제조에 적합하다.The carbon oxide nanoparticles may have a BET specific surface area of 50 to 1500 m 2 /g, preferably 100 to 700 m 2 /g. When the BET specific surface area of the carbon oxide nanoparticles is within the above range, the viscosity increases according to the content of the carbon oxide nanoparticles when dispersed in an organic solvent or the like to prepare an organic-inorganic composite. Suitable.

상기 산화 탄소 나노 입자는 라만 분석에 의한 결함피크/탄소피크 신호감도비율(ID/IG intensity ratio)이 0.004 내지 1일 수 있고, 바람직하게 0.01 내지 0.5일 수 있다. 상기 결함피크/탄소피크 신호감도비율이 상기 범위 내인 경우 NMP 등의 유기 용매와의 상용성이 적절하고 유무기 복합체를 제조하였을 경우 유기 재료와의 상호 작용할 수 있는 적절한 화학적 그룹을 포함한다.The carbon oxide nanoparticles may have a defect peak/carbon peak signal sensitivity ratio (ID /I G intensity ratio) of 0.004 to 1 by Raman analysis, preferably 0.01 to 0.5. When the defect peak/carbon peak signal sensitivity ratio is within the above range, compatibility with an organic solvent such as NMP is appropriate, and when an organic-inorganic composite is prepared, an appropriate chemical group capable of interacting with an organic material is included.

상기 환원 탄소 나노 입자는 상기와 같은 산화 탄소 나노 입자를 환원시켜 제조된 것으로서, 이에 따라, 상기 환원 탄소 나노 입자의 탄소/산소 원소 비율(C/O atomic ratio)은 7 내지 9.9일 수 있고, 바람직하게 8 내지 9.5일 수 있다. 상기 탄소/산소 원소 비율이 7 미만인 경우 산소를 포함하는 화학적 관능기의 분율이 높아 톨루엔과 같은 유성 용매에 대한 분산성이 좋지 않고, 열환원 등을 통하여 추가로 환원 하더라도 9.9를 초과하기 어렵다.The reduced carbon nanoparticles are prepared by reducing the carbon oxide nanoparticles as described above. Accordingly, the carbon / oxygen element ratio (C / O atomic ratio) of the reduced carbon nanoparticles may be 7 to 9.9, preferably It may be 8 to 9.5. When the carbon/oxygen element ratio is less than 7, the fraction of chemical functional groups containing oxygen is high, so the dispersibility in an oily solvent such as toluene is not good, and even if it is further reduced through thermal reduction, it is difficult to exceed 9.9.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환원 탄소 나노 입자의 제조 과정을 도시한 것이다.1 is a view showing a manufacturing process of reduced carbon nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 환원 탄소 나노 입자(RCN, reduced carbon nano-particle)의 제조 방법은 산화탄소나노입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)를 합성하는 단계, 1차 합성물인 산화탄소 나노입자를 분리하는 단계, 부반응물을 회수하여 재합성하는 단계, 그리고 부반응물을 재합성하여 얻어진 나노 입자를 열처리하여 환원시키는 단계를 포함한다.As shown in FIG. 1, the method for producing reduced carbon nanoparticles (RCN) according to an embodiment of the present invention includes the steps of synthesizing oxidized carbon nano-particles (OCN), 1 It includes the steps of isolating the carbon oxide nanoparticles as a primary compound, recovering and resynthesizing the side reactants, and reducing the nanoparticles obtained by resynthesizing the side reactants by heat treatment.

상기 산화 탄소 나노 입자를 합성하는 단계는 탄소 전구체를 용매에 용해시켜 원료 용액을 제조하는 단계, 그리고 상기 원료 용액에 염화암모늄(ammonium chloride) 촉매를 투입한 후 가열하여 반응시키는 단계를 포함한다.The step of synthesizing the carbon oxide nanoparticles includes preparing a raw material solution by dissolving a carbon precursor in a solvent, and adding an ammonium chloride catalyst to the raw material solution and then heating to react.

상기 탄소 전구체는 글루코스(glucose), 프록토오스(fructose), 스타치(starch), 셀룰로오스(cellulose) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게 글루코스를 사용할 수 있다.The carbon precursor may be any one selected from the group consisting of glucose, fructose, starch, cellulose, and mixtures thereof, and glucose may be preferably used.

상기 용매는 물 또는 에틸렌글리콜(ethylene glycol)일 수 있다.The solvent may be water or ethylene glycol.

상기 탄소 전구체는 상기 용매 100 중량부에 대하여 0.1 내지 50중량부로 용해시킬 수 있고, 바람직하게 1 내지 30 중량부로 용해시킬 수 있다. 상기 탄소 전구체의 함량이 상기 용매 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만인 경우 합성되는 산화 탄소 나노 입자의 양이 희박하므로 생산성적인 측면에서 바람직하지 않을 수 있고, 50 중량부를 초과하는 경우 거대 입자가 합성될 수 있고 전구체의 용해가 원활하지 않을 수 있다.The carbon precursor may be dissolved in an amount of 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent. When the content of the carbon precursor is less than 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent, it may be undesirable in terms of productivity because the amount of carbon oxide nanoparticles synthesized is thin, and when it exceeds 50 parts by weight, large particles will be synthesized and the dissolution of the precursor may not be smooth.

구체적으로, 상기 반응시키는 단계는 밀폐 용기 내에서 이루어지며, 상기 촉매를 투입한 원료 용액을 100 내지 300℃으로 승온시켜, 상기 용매가 2 내지 30bar의 증기압 갖도록 하여 1분 내지 60분 동안 반응시킬 수 있다.Specifically, the reacting step is performed in an airtight container, and the temperature of the raw material solution to which the catalyst is added is raised to 100 to 300° C. have.

상기 승온 온도가 100℃ 미만인 경우 반응이 전개되지 않을 수 있고, 300℃를 초과하는 경우 산화 형태의 화학 작용기가 가혹한 반응 온도로 인하여 모두 환원되어 환원 탄소 나노 입자로 얻어질 수 있다. 상기 용매의 증기압이 2bar 미만인 경우 반응 개시가 되지 않을 수 있고, 30bar를 초과하는 경우 가혹한 반응 조건으로 인하여 거대 입자화될 수 있다. 또한, 상기 반응 시간이 1분 미만인 경우 반응이 원활히 이루어지지 못하여 입자 형성, 수율 등이 저하될 수 있고, 60분을 초과하는 경우 과반응을 통하여 입자 거대화 및 산화 형태의 화학 작용기의 환원을 초래하여 환원 탄소 나노 입자로 탄소/산소분율이 변화될 수 있다.When the temperature rise temperature is less than 100 ℃, the reaction may not develop, and when it exceeds 300 ℃, all of the chemical functional groups in the oxidized form are reduced due to the severe reaction temperature to obtain reduced carbon nanoparticles. If the vapor pressure of the solvent is less than 2 bar, the reaction may not start, and if it exceeds 30 bar, it may become large particles due to severe reaction conditions. In addition, if the reaction time is less than 1 minute, the reaction may not be carried out smoothly, so particle formation and yield may be reduced. The carbon/oxygen fraction can be changed with reduced carbon nanoparticles.

상기 염화암모늄 촉매는 상기 원료 용액을 20 내지 100℃, 바람직하게 40 내지 80℃로 승온한 후 투입할 수 있다. 상기 염화암모늄 촉매를 상기 온도 범위로 승온한 후 투입하는 경우 균일한 크기의 입자가 합성될 수 있다.The ammonium chloride catalyst may be added after raising the temperature of the raw material solution to 20 to 100°C, preferably 40 to 80°C. When the ammonium chloride catalyst is added after raising the temperature to the above temperature range, particles having a uniform size can be synthesized.

상기 촉매는 상기 용매 100 중량부에 대하여 0.001 내지 1 중량부로 투입할 수 있고, 바람직하게 0.05 내지 0.5 중량부로 투입할 수 있다. 상기 촉매의 함량이 상기 용매 100 중량부에 대하여 0.001 중량부 미만인 경우 반응 속도 촉진이 희박하다는 점에서 바람직하지 않고, 1 중량부를 초과하는 경우 거대 입자화 및 불순물로 작용할 수 있다는 점에서 바람직하지 않다.The catalyst may be added in an amount of 0.001 to 1 parts by weight, preferably 0.05 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent. When the content of the catalyst is less than 0.001 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent, it is not preferable in that the acceleration of the reaction rate is thin, and when it exceeds 1 part by weight, it is not preferable in that it may act as an impurity and large particles.

상기 산화 탄소 나노 입자를 합성하는 단계 이후에 1차 합성물인 산화 탄소 나노 입자를 분리하는 단계를 실시하는데, 원심분리기에서 상기 산화 탄소 나노 입자를 포함하는 용액을 회전시켜 산화 탄소 나노 입자를 침전시켜 분리 및 세정할 수 있다.After the step of synthesizing the carbon oxide nanoparticles, a step of separating the carbon oxide nanoparticles, which is a primary compound, is performed, and the solution containing the carbon oxide nanoparticles is rotated in a centrifuge to precipitate the carbon oxide nanoparticles and separated. and washing.

상기 산화 탄소 나노 입자의 원심분리는 1,000 내지 7,000rpm 내외로 1 내지 30분간 회전시켜 산화 탄소 나노 입자를 분리할 수 있다.The centrifugation of the carbon oxide nanoparticles may be performed by rotating the carbon oxide nanoparticles at about 1,000 to 7,000 rpm for 1 to 30 minutes to separate the carbon oxide nanoparticles.

상기 분리된 산화 탄소 나노 입자는 세정 및 건조한 후 분쇄하는 공정을 행할 수 있으며, 분쇄는 건식 믹서기, 제트밀, 헤머밀, 입자파쇄기 등을 이용하여 분쇄할 수 있으며, 특별히 그 분쇄 방법에 한정하는 것은 아니다.The separated carbon oxide nanoparticles may be washed and dried and then pulverized, and pulverization may be pulverized using a dry mixer, jet mill, hammer mill, particle crusher, etc., particularly limited to the pulverization method not.

상기 부반응물을 회수하여 재합성하는 단계는 상기 산화 탄소 나노 입자의 분리정제 과정에서 발생된 폐액을 수열합성을 통해 2차 합성물인 산화탄소 나노 입자를 합성할 수 있다.In the step of recovering and resynthesizing the side reactants, the carbon oxide nanoparticles, which are secondary compounds, can be synthesized through hydrothermal synthesis of the waste liquid generated in the separation and purification process of the carbon oxide nanoparticles.

상기 2차 합성물인 산화 탄소 나노 입자 과정에서의 폐액은 산화 탄소 나노 입자의 분리정제 과정에서 발생된 폐액을 그대로 사용하거나, 산화 탄소 나노 입자 세정과정에서 사용된 폐수와 상기 폐액을 혼합하여 합성원료로 사용할 수도 있다.As the waste liquid in the carbon oxide nanoparticle process, which is the secondary compound, the waste liquid generated in the separation and purification process of carbon oxide nanoparticles is used as it is, or the wastewater used in the carbon oxide nanoparticle cleaning process and the waste liquid are mixed to obtain a synthetic raw material. can also be used.

상기 재합성하는 단계는 상기 부반응물을 밀폐 용기에 넣고, 상기 부반응물을 140 내지 180℃으로 승온시켜, 3 내지 8bar의 증기압 갖도록 하여 1분 내지 60분 동안 반응시킬 수 있다.In the resynthesis step, the side reactants are placed in a sealed container, the temperature of the side reactants is raised to 140 to 180° C., and the reaction may be performed for 1 minute to 60 minutes to have a vapor pressure of 3 to 8 bar.

상기 승온 온도가 140℃ 미만인 경우 반응이 개시되지 않을 수 있고, 180℃를 초과하는 경우 제조된 환원 탄소 나노 입자가 거대 입자화될 수 있다. 상기 증기압이 3bar 미만인 경우 반응이 개시되지 않을 수 있고, 8bar를 초과하는 경우 제조된 환원 탄소 나노 입자가 거대 입자화될 수 있다. 또한, 상기 반응 시간이 1분 미만인 경우 반응 전개가 원활하지 않을 수 있고, 60분을 초과하는 경우 과반응하여 클러스터를 이루는 입자 거대화가 일어날 수 있다.When the temperature rise temperature is less than 140 ℃, the reaction may not be initiated, and when it exceeds 180 ℃, the prepared reduced carbon nanoparticles may be formed into large particles. When the vapor pressure is less than 3 bar, the reaction may not be initiated, and when it exceeds 8 bar, the prepared reduced carbon nanoparticles may be formed into large particles. In addition, if the reaction time is less than 1 minute, the reaction development may not be smooth, and if it exceeds 60 minutes, overreaction may occur to enlarge the particles forming the cluster.

상기 재합성 단계에서 제조된 나노 입자는 상기 1차 합성물인 산화 탄소 나노 입자와 마찬가지 방법으로 분리하여, 세정 및 건조한 후 분쇄할 수 있다.The nanoparticles prepared in the resynthesis step may be separated in the same manner as the carbon oxide nanoparticles as the primary compound, washed and dried, and then pulverized.

상기 재합성 단계에서 제조된 나노 입자를 열처리하여 환원시킴으로써 환원도를 높이면 환원 탄소 나노 입자를 제조할 수 있다. 다만, 상기 환원 탄소 나노 입자는 상기 1차 합성물인 산화 탄소 나노입자를 열처리하여 환원시킴으로써 제조할 수도 있다.If the reduction degree is increased by reducing the nanoparticles prepared in the resynthesis step by heat treatment, reduced carbon nanoparticles can be prepared. However, the reduced carbon nanoparticles may be prepared by reducing the carbon oxide nanoparticles as the primary compound by heat treatment.

상기 열처리하여 환원시키는 단계는 불활성기체 존재 하에서 500 내지 900℃, 0.1 내지 2 시간 동안 열처리하여 이루어질 수 있다.The reduction by heat treatment may be performed by heat treatment at 500 to 900° C. for 0.1 to 2 hours in the presence of an inert gas.

상기 불활성기체는 N2, Ar이거나, 상기 불활성기체와 H2의 부피비가 5:1 내지 99:1인 혼합기체일 수 있다. 상기 환원의 열처리가 상기 불활성기체의 존재하에서 이루어지는 경우 탄화되지 않고 환원될 수 있다.The inert gas may be N 2 , Ar, or a mixed gas having a volume ratio of the inert gas and H 2 of 5:1 to 99:1. When the reduction heat treatment is performed in the presence of the inert gas, it may be reduced without being carbonized.

상기 열처리 온도가 500℃ 미만인 경우 탄소화(carbonication) 되지 않을 수 있고, 900℃를 초과하면 에너지 손실이 될 수 있다. 또한, 상기 열처리 시간이 0.1 시간 미만인 경우 충분한 환원이 이루어지지 않을 수 있고, 2 시간을 초과하는 경우 에너지 손실이 될 수 있다.If the heat treatment temperature is less than 500 °C, carbonation may not occur, and if it exceeds 900 °C, energy loss may occur. In addition, if the heat treatment time is less than 0.1 hours, sufficient reduction may not be made, and if it exceeds 2 hours, energy loss may occur.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

[제조예][Production Example]

(제조예 1: 산화 탄소 나노 입자의 합성)(Preparation Example 1: Synthesis of carbon oxide nanoparticles)

글루코스(glucose)를 물 100 중량부에 2.5 중량부로 용해시켰다. 이렇게 제조된 원료용액을 밀폐압력용기에 넣고 80℃로 가열하였다. 상기 원료 용액에 0.001 중량부로 염화암모늄(ammo-nium chloride)을 첨가한 후, 160℃까지 분당 2℃ 승온시켜 30분 동안 반응시켰다. 상기 물은 상기 밀폐 압력 용기 내에서 상기 승온온도에 따라 8bar의 증기압을 나타내었다.Glucose was dissolved in 2.5 parts by weight in 100 parts by weight of water. The raw material solution thus prepared was placed in a sealed pressure vessel and heated to 80°C. After adding 0.001 parts by weight of ammonium chloride to the raw material solution, the temperature was raised to 160° C. by 2° C. per minute and reacted for 30 minutes. The water exhibited a vapor pressure of 8 bar according to the elevated temperature in the sealed pressure vessel.

반응 종료 후, 반응 용액을 원심분리기에 투입하여 5,000rpm에서 30분간 회전시켜 산화 탄소 나노 입자를 침전시켜 분리 및 세정하였다. 이 과정을 3회 반복 후 40℃에서 진공 건조시켜 고상분말을 얻었다.After completion of the reaction, the reaction solution was put into a centrifuge and rotated at 5,000 rpm for 30 minutes to precipitate carbon oxide nanoparticles, followed by separation and washing. After repeating this process three times, it was vacuum dried at 40° C. to obtain a solid powder.

(제조예 2: 환원 탄소 나노 입자의 제조)(Preparation Example 2: Preparation of reduced carbon nanoparticles)

1차 합성(제조예 1)의 분리정제 과정에서 발생된 일련의 폐액을 밀폐압력 용기에 넣고 160℃로 60분간 가열하였다. 가열 시 증기압은 8bar였다.A series of waste liquids generated in the separation and purification process of the primary synthesis (Preparation Example 1) were placed in a sealed pressure vessel and heated at 160° C. for 60 minutes. The vapor pressure upon heating was 8 bar.

반응 종료 후, 반응 용액을 원심 분리기에 투입하여 5,000rpm에서 30분간 회전시켜 반응물을 침전시켜 분리 및 세정하였다. 이 과정을 2회 반복 후 100℃에서 건조시켰다.After completion of the reaction, the reaction solution was put into a centrifugal separator and rotated at 5,000 rpm for 30 minutes to precipitate the reaction product, followed by separation and washing. After repeating this process twice, it was dried at 100 °C.

건조된 나노 입자를 Ar의 불활성기체 존재 하에서 700℃로 열처리하여 환원도를 향상시켜 환원 탄소 나노 입자를 제조하였다.Reduced carbon nanoparticles were prepared by heat-treating the dried nanoparticles at 700° C. in the presence of an inert gas of Ar to improve the degree of reduction.

[실험예 1: 산화 탄소 나노 입자의 특성 측정][Experimental Example 1: Measurement of properties of carbon oxide nanoparticles]

(실험예 1-1: 산화 탄소 나노 입자의 적외선 분광 분석)(Experimental Example 1-1: Infrared spectroscopic analysis of carbon oxide nanoparticles)

상기 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle) 및 시중에 판매되는 산화 그래핀(Grapheneol사 GO bucky paper 제품)를 적외선 분광 분석기(Bruker사 Vertex70제품)로 분석하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The carbon oxide nanoparticles (OCN, oxidized carbon nano-particle) prepared in Preparation Example 1 and commercially available graphene oxide (Grapheneol GO bucky paper product) were analyzed with an infrared spectrometer (Bruker Vertex70 product), The results are shown in FIG. 2 .

상기 도 2는 적외선 분광분석을 통해 파수 500에서 4000까지 측정한 스펙트럼으로 빨간색 실선은 산화 탄소 나노 입자의 스펙트럼이고, 검정색 실선은 산화 그래핀의 스펙트럼이다. 대표적인 화학적 관능기로는 파수 1700부근의 카르복실기와 파수 3200에서 3600의 넓은 띠로 나타나는 하이드록시 그룹이 적외선분광분석을 통해 관찰되었다.2 is a spectrum measured from 500 to 4000 wavenumbers through infrared spectroscopy. A red solid line is a spectrum of carbon oxide nanoparticles, and a black solid line is a spectrum of graphene oxide. As representative chemical functional groups, a carboxyl group near wave number 1700 and a hydroxy group appearing as a broad band from wave number 3200 to 3600 were observed through infrared spectroscopy.

상기 도 2를 참고하면, 상기 산화 탄소 나노 입자는 직경 1nm 내지 500㎛의 크기를 갖는 구상의 입자물질로 탄소 대비 산소를 10 원자% 이상 함유하는 것을 특징으로 하며, 구상의 표면에 카르복실기(-COOH), 하이드록실기(-OH), 에폭시기(-O-) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, the carbon oxide nanoparticles are spherical particle materials having a diameter of 1 nm to 500 μm, and contain 10 atomic% or more of oxygen compared to carbon, and a carboxyl group (-COOH) on the spherical surface ), a hydroxyl group (-OH), an epoxy group (-O-), and the like.

(실험예 1-2: 산화 탄소 나노 입자의 X선 원소 분석)(Experimental Example 1-2: X-ray elemental analysis of carbon oxide nanoparticles)

상기 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle) 및 시중에 판매되는 산화 그래핀(Grapheneol사 GO bucky paper 제품)를 X선 원소분석(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)하였고, 그 결과를 각각 도 3 및 도 4에 나타내었다.The carbon oxide nanoparticles (OCN, oxidized carbon nano-particle) prepared in Preparation Example 1 and commercially available graphene oxide (Grapheneol GO bucky paper product) were analyzed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). and the results are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

상기 도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 산화 탄소 나노 입자와 상기 산화 그래핀은 C-C 결합, C-O(OH) 결합, C-O-C 결합, C=O 결합 및 O=C-OH 결합을 가짐을 알 수 있고, 상기 산화 탄소 나노 입자의 경우 C-O(OH) 결합의 분율이 C-O-C 결합의 분율 보다 더 크나, 상기 산화 그래핀의 경우 C-O-C 결합의 분율이 C-O(OH) 결합의 분율 보다 더 큼을 알 수 있다.3 and 4, it can be seen that the carbon oxide nanoparticles and the graphene oxide have a C-C bond, a C-O(OH) bond, a C-O-C bond, a C=O bond, and an O=C-OH bond, and , In the case of the carbon oxide nanoparticles, the fraction of C-O(OH) bonds is greater than the fraction of C-O-C bonds, but in the case of the graphene oxide, it can be seen that the fraction of C-O-C bonds is greater than the fraction of C-O(OH) bonds.

(실험예 1-3: 산화 탄소 나노 입자의 주사전자현미경 관찰)(Experimental Example 1-3: Scanning electron microscope observation of carbon oxide nanoparticles)

상기 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였고, 그 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.The carbon oxide nanoparticles (OCN, oxidized carbon nano-particles) prepared in Preparation Example 1 were observed with a scanning electron microscope (SEM), and the results are shown in FIGS. 5 and 6 .

상기 도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 산화 탄소 나노 입자는 나노 크기의 구상 입자로서, 입자 크기가 1 내지 3000nm이고, 종횡 비율이 0.9 내지 1.1임을 알 수 있다.5 and 6 , it can be seen that the carbon oxide nanoparticles are nano-sized spherical particles, and have a particle size of 1 to 3000 nm and an aspect ratio of 0.9 to 1.1.

(실험예 1-4: 산화 탄소 나노 입자의 주사전자현미경 관찰)(Experimental Example 1-4: Scanning electron microscope observation of carbon oxide nanoparticles)

상기 제조예 1에서 제조된 산화 탄소 나노 입자(OCN, oxidized carbon nano-particle)를 라만분석하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.The oxidized carbon nano-particles (OCN) prepared in Preparation Example 1 were subjected to Raman analysis, and the results are shown in FIG. 7 .

상기 도 7을 참고하면, 상기 산화 탄소 나노 입자는 라만분석에 의한 결함피크/탄소피크 신호감도비율(ID/IG intensity ratio)이 0.004 내지 0.7임을 알 수 있다.Referring to FIG. 7 , it can be seen that the carbon oxide nanoparticles have a defect peak/carbon peak signal sensitivity ratio (ID /I G intensity ratio ) of 0.004 to 0.7 by Raman analysis.

[실험예 2: 환원 탄소 나노 입자의 라만 분광 분석][Experimental Example 2: Raman spectroscopic analysis of reduced carbon nanoparticles]

상기 제조예 2에서 제조된 환원 탄소 나노 입자 및 시중에 판매되는 환원 그래핀(XG사이언스사, 그래핀 C300제품), 그리고 흑연을 라만 분광 분석기 (Bruker사 Vertex70-RAM2 제품)로 분석하였고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.The reduced carbon nanoparticles prepared in Preparation Example 2, reduced graphene sold on the market (XG Science, Graphene C300 product), and graphite were analyzed with a Raman spectrometer (Bruker's Vertex70-RAM2 product), and the results is shown in FIG. 8 .

상기 도 8은 라만분광분석을 통해 파수 500에서 3000까지 측정한 스펙트럼으로, 빨간색 실선은 환원 탄소 나노 입자(Reduced carbon nano-particle)의 스펙트럼이고, 파란색 실선은 환원 그래핀의 스펙트럼이며, 검정색은 흑연의 스펙트럼이다.8 is a spectrum measured from 500 to 3000 wavenumbers through Raman spectroscopy. The red solid line is the spectrum of reduced carbon nanoparticles, the blue solid line is the spectrum of reduced graphene, and the black is graphite. is the spectrum of

상기 도 8을 참조하면, RCN은 그래핀 C300과 유사한 탄소 구조체임을 확인할 수 있으며, 흑연과는 다르다는 것을 관찰할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be confirmed that RCN is a carbon structure similar to graphene C300, and it can be observed that it is different from graphite.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

Claims (5)

나노 크기의 산화된 탄소의 구상 입자인 산화 탄소 나노 입자를 환원시켜 제조되며,
상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소분석(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)에 의한 탄소/산소 원소비율(C/O atomic ratio) 1 내지 9이고, X선 원소분석시 가장 큰 산소 분율이 C-O(OH) 결합에서 관찰되고,
상기 환원 탄소 나노 입자는, 상기 산화 탄소 나노 입자를 불활성기체 존재 하에서 500 내지 900℃, 0.1 내지 2 시간 동안 열처리하여 환원시키는 단계를 포함하여 제조되며, 탄소/산소 원소 비율(C/O atomic ratio)이 7 내지 9.9인 것인 환원 탄소 나노 입자.It is prepared by reducing carbon oxide nanoparticles, which are spherical particles of nano-sized oxidized carbon,
The carbon oxide nanoparticles have a carbon/oxygen atomic ratio of 1 to 9 by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), and the largest oxygen fraction in X-ray elemental analysis is CO ( OH) is observed in the bond,
The reduced carbon nanoparticles are prepared including reducing the carbon oxide nanoparticles by heat treatment at 500 to 900° C. for 0.1 to 2 hours in the presence of an inert gas, and carbon/oxygen element ratio (C/O atomic ratio) The reduced carbon nanoparticles that are 7 to 9.9. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 산화 탄소 나노 입자는 X선 원소 분석시 C-O(OH) 결합의 분율과 C-O-C 결합의 분율이 1:1 내지 6:1인 것인 환원 탄소 나노 입자.The method of claim 1,
The carbon oxide nanoparticles are reduced carbon nanoparticles that the fraction of CO (OH) bonds and the fraction of COC bonds in X-ray elemental analysis is 1:1 to 6:1. 제1항에 있어서,
상기 산화 탄소 나노 입자는 라만 분석에 의한 결함피크/탄소피크 신호감도비율(ID/IG intensity ratio)이 0.004 내지 1인 것인 환원 탄소 나노 입자.The method of claim 1,
The carbon oxide nanoparticles are reduced carbon nanoparticles having a defect peak / carbon peak signal sensitivity ratio (I D /I G intensity ratio) of 0.004 to 1 by Raman analysis.
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