KR20070056075A - 탄소 및 금속 나노재료 조성 및 합성 - Google Patents

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쿠르트 에이. 슈로더
칼 매튜 마틴
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나노테크놀로지스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 일반적으로 나노분말 합성 공정에 관한 것이며, 보다 특히, 비응집된 나노입자 분말의 형성을 돕기 위한 (전구체 가스와 같은) 전구체 재료의 제한된 이용에 관한 것이다. 또한 신규한 나노재료가 허용될 수 있는 기본적인 공정에 따라서 공정에 의해 제조되는 금속 및 탄소로 구성되는 신규한 나노재료에 관한 것이다.

Description

탄소 및 금속 나노재료 조성 및 합성 {CARBON AND METAL NANOMATERIAL COMPOSITION AND SYNTHESIS}
본 발명은 일반적으로 나노분말 합성 공정에 관한 것이며, 보다 특히 비응집된 나노입자 분말의 형성을 돕기 위해서 (전구체 가스와 같은) 전구체 재료의 제한된 이용에 관한 것이다. 신규한 나노재료가 허용될 수 있는 기본적인 공정에 따라서 공정에 의해 제조되는 금속 및 탄소로 구성되는 신규한 나노재료에 관한 것이기도 하다.
재료 분말의 영역에서, 금속은 전기 및 열적 전도성 페이스트, 포토그래픽 필름, 항세균제 및 전도성 잉크를 포함하는 여러 분야에 이용된다. 대부분의 현 분야는 미크론 또는 서브 미크론 분말을 이용한다. 최근 몇몇의 공정은 금속을 포함하는 몇몇, 증명된 스케일의 나노분말을 구비한다. 나노분말은 보다 낮은 용융/소결 온도, 보다 높은 경도, 증가된 광학 투명도 및 증가된 반응성과 같은 미크론 대응물(micron counter-parts) 과는 다른 독특한 특성을 나타낸다. 여러 적용 분야에서는 이러한 특성을 개발함으로써 이익을 얻기를 원한다. 최근까지, 나노분말의 상업적 유효성은 실리카, 카본 블랙 및 알루미나와 같은 몇몇의 재료로 제한되어 왔다. 몇몇의 새로운 공정이 상업적 규모로 나노분말을 제조하며 은, 구리, 금 , 백금, 티타늄 및 철뿐만 아니라 그 외에도 포함하는 광범위한 재료로 제조하는 역량을 갖고 있다.
이러한 분말의 중요한 양상은 일반적으로 비응집될 필요가 있는 입자라는 점이다. 이는 나노스케일에 있어 유일무이한 특성을 유지하는 것을 도우며 대부분의 적용 분야에 분말의 용이한 결합을 허용한다. 다수의 새로운 공정, 특히 금속을 갖춘 공정은 비응집된 입자를 제조할 수 없다. 이러한 크기에서 금속 입자는 높은 표면 에너지를 가지며 결과적으로 불안정하다. 두 개의 입자가 서로 접촉할 때, 입자는 국부적 만곡부 및 표면적을 감소시키도록 넥을 형성하여, 결과적으로 총 표면 에너지를 떨어뜨린다. 이러한 결과는 흩어지는 것이 거의 불가능한 나노분말의 경질의 덩어리 또는 응집체 형성이다. 입자가 서로 융해되기 때문에, 이들은 보다 큰 입자처럼 작용하게 되며, 나노입자의 다수의 바람직한 특징을 잃게 된다. 실제로, 입자는 실제 나노분말 대신에 나노구조 재료를 형성한다. 이와 같은 일이 발생할 때, 입자를 화학적이거나 기계적 수단에 의해 이들의 본래 입자 크기로 줄이는 공정은 거의 불가능하다. 이는 특히, 입자가 보다 높은 에너지를 가지며, 상승된 온도에서 서로 냉각되는 것을 의미하는, 입자가 상승된 온도에서 형성되는 가스 상 응축 합성 기술에서 그러하다. 나노크기 입자는 다량 재료 특성에 비해 감소한 용융 및 소결 온도를 나타낸다. 이는 나노분말을 상승된 온도에서 매우 응축되기 쉽게 한다.
몇몇의 방법이 이러한 문제점을 해결하기 위해서 시도되어 왔다. 졸-겔 화학적 성질과 같은 몇몇의 공정은 입자들이 용액 내에서 서로 접촉하는 것을 방지하 도록 입자의 표면에 결합되는 비 계면 활성제 또는 리간드와 결합함으로써 분리되며, 비응집된 입자를 형성하는, 용액 내에 실험실 크기 양(lab scale quantities)의 나노 금속 입자를 생성시킬 수 있다. 그러나, 용제가 입자를 용액으로부터 격리시키도록 증발될 때, 입자는 통상적으로 응집체를 형성한다. 덩어리를 방지하기 위해서 수용액 내의 은 나노입자 도데칸티올 코팅(dodecanethiol coating)은 이탈리아 볼로그나 대학(University of Bologna)에서 다른 연구원이 보고하였다. 이러한 방법은 용액이 분말을 추출하기 위해서 건조될 때 입자가 경질의 덩어리를 형성하는 한계를 가지며; 따라서 이들은 수정된 입자 표면 화학 성질, 화학 입자 용액 및 화학 분야 용액이 양립할 수 있는 분야로 한정된다. 부가적으로, 이러한 공정은 배치 공정(batch process)에 비해 높은 비용 및 어려움으로 인해 대규모 제조에 적합하지 않다.
다른 방법은 분리된 나노입자 분말을 형성하기 위해서 소듐/할라이드 플레임 및 캡슐 기술(SFE)을 이용한다. 이러한 공정은 금속 및 세라믹 나노입자를 제조하기 위해서 붕소 트리클로라이드 및 티타늄 테트라클로라이드와 같은, 금속 할라이드의 소듐 저하를 위해 네 개-다리의 긴 관형 유동 반응로 내에 3-인치의 긴 플레임을 이용한다. 제조되는 이러한 입자는 염 캡슐로 10 내지 100 nm의 직경을 갖는다. 이러한 시스템은 반응로 내측으로의 연소 가스 및 염 캡슐 용액의 연속 공급을 요구하는 개방 루프 공정이다. 따라서 상당량의 가스를 이용하며 매우 비효율적이다. 결국, 대부분의 분야에서, 이러한 재료는 염 캡슐을 제거하기 위해서 부가적인 단계를 요구한다. 염 캡슐은 특히, 이온 오염이 잘 허용되지 않는 분야에 서, 캡슐이 제거될 때, 화학적 양립성 문제가 있을 수 있다.
일본, 도쿄에 본거지를 둔 하리마 일레트로닉 머티어리얼의 자회사(The Harima Electronic Material of division)인 하리마 케미컬(Harima Chemicals)은 유기 분산제로 코팅되는 7nm의 평균 크기를 갖는 입자를 포함하는 나노 은 페이스트를 제조하도록 가스 증발 공정을 이용한다. 이러한 재료는 입자의 표면에 결합되는 분산제가 은 반응성을 갖도록 은으로부터 제거되어야만 한다는 점에서 졸-겔 제조된 재료로서 다수의 동일한 문제를 갖는다. 이와 달리, 페이스트가 분말 형태로 건조된다면 입자는 응집된다.
2002년 9월 16일 출판된 나노테크놀로지 13(2002) 638~643에 "펄스 마이크로아크 방전에서의 탄소 코팅된 알루미늄 나노분말의 제조(Production of carbon-coated aluminum nanopowders in pulsed microarc discharge)"에 기재된 다른 방법에는 1nm 탄소 코팅을 갖춘 미세량의 23 nm 알루미늄 입자를 제조하기 위해서 1 atm 천연 가스 또는 메탄 분위기에서 알루미늄 및 구리의 밀접하게 이격된 전극(0.01-0.1mm)들 사이에 1-50 V 및 30-150A, 200 마이크로초, 마이크로아크 방전의 이용이 기재되어 있다. 가스를 포함하지 않는 이러한 공정은 제어되며, 작동 가스 및 캐리어 가스를 요구하는 개방 루프 시스템이다. 일치하지 않는 조직을 갖춘 금속이 제조된다. 일반적으로, 입자는 준안정 무정형 조직을 갖는다. 무정형 조직은 일반적으로 금속 입자에 있어서 바람직하지 않으며, 이는 입자가 입자의 불안정 반응성을 야기하는 온도에서 그리고/또는 시간이 지나면서 결정화되기 때문이다. 결국, 이러한 공정에서, 미세량의 입자는 기판 상에 표류함으로써 아크로부터 3mm 수집되며, 기술이 상업적으로 실행될 수 없음을 다시 증명한다.
비응집되는 나노 입자를 제조하기 위한 다른 방법은 미국 특허 출원 제 10/669,858(" '858 특허 출원)에 기재되어 있으며, 상기 특허 출원은 출원인의 출원에 의해 공동으로 소유되며, 본 원에 기재된 본 발명은 "솔레노이드 공정" 또는 " '858 특허 출원 공정"으로서 이후에 언급된다. 솔레노이드 공정에서, 펄스화 솔레노이드는 비응집되는 나노입자를 상업적 양으로 제조하기 위해서, 높은 전력 펄스 플라즈마(500-5000+V, 10,000-100,000+A, 0.1-10 ms)와 관련하여 이용된다. 이러한 분야에서, 솔레노이드의 라이너는 입자를 코팅하기 위해 비제어된 전구체를 제공한다. 작동에서, 나노분말을 형성하기 위해서 이용되는 금속 전구체 재료로부터 생성되는 플라즈마는 라이너를 증발시킨다. 라이너로부터 제거되는 재료의 양은 제어되지 않는다.
이와 달리 라이너의 증발에 의해 전개되는 가스 종은 제어되지 않으며 라이너 조성 및 제조 상태에 의해 좌우된다. 이러한 라이너는 이러한 공정과 양립할 수 있는 재료로 한정되며, 매우 간결한 목록으로 고 강도, 플라즈마 톨러런트(plasma tolerant) 및 절연 재료에서 입자 코팅 재료의 선택을 제한한다. 따라서, 이러한 공정 내에서 코팅 전구체 농도를 제어하는 것은 불가능하다.
솔레노이드 공정으로부터 제조된 재료는 탄소질 재료에 의해 에워싸인 분리된 금속 입자로 구성된다. 은은 탄소 재료에 단단히 결합되지 않고 은 입자에 부착되는 표면 화학성질이 없기 때문에 이들은 매우 활성적이다. 구체적으로 25nm 은 나노입자는 상업적 국소 상처 드레싱에 양호한 효능을 갖는 것으로 보여진다.
화학적 방법은 용액 내에 분리되며, 비응집되는 나노금속을 제조할 수 있는 반면에, 이들은 일반적으로, 상업적으로 실용가능하지 않으며, 입자는 표면 화학작용을 포함하며 이는 공식과 종종 양립하지 않고 나노 특성의 특이성에 불리하게 영향을 미친다. 다른 공정은 건조 나노 금속 입자를 제조할 수 있지만, 바람직하지 않은 표면 화학작용을 포함하며, 입자는 집적되거나 이러한 공정은 상업적으로 실용적이지 않다. 따라서, 건조 분말 형태로 상업적 양의 비응집되는 나노금속을 제조할 필요성을 유지시킨다.
본 발명은 제어가능한 공정에서 상업적 부피의 건조, 비응집되며, 코팅되는 나노분말을 제조함으로써 종래 기술의 문제점 및 어려움을 극복한다. 입자는 실온에서 안정될 수 있으며 분리되게 유지시킨다. 이러한 새로운 공정은 기재된 바와 같은 유사한 고 전력, 펄스화 플라즈마 공정을 이용할 수 있으며, 미국 특허 제 6,777,639 호(이하 " '639 특허") 및 '858 특허 출원에 기재되어 있지만 솔레노이드 공정에서 이용되는 펄스화 솔레노이드의 복잡성이 없다. 부가적으로, 솔레노이드 공정과 달리, 본 발명은 높은 레벨 및 광범위한 코팅 특성 및 코팅 전구체를 제공한다. 본 발명은 중대한 결과를 산출하며 비응집된 나노입자 및 신규한 나노재료 조성을 생성시킨다.
넓은 범위에서 본 발명은 나노금속을 합성하는 신규한 방법뿐만 아니라 신규한 나노 재료를 제조하기 위한 방법을 제공한다. 몇몇의 실시예에서, 합성 공정은 합성 공정 내에서 코팅 전구체 재료를 자동으로 제어하기 위한 시스템을 도입시킨다. 제어되는 코팅 전구체 시스템은 제어되는 가스, 액체 또는 고체 공급 시스템 또는 이들의 조합을 포함하는 복합 형태일 수 있다. 코팅 전구체는 플라즈마, 입자 또는 내부의 조합물과 상호작용할 수 있다. 제어되는 코팅 전구체 방법을 이용함으로써, 광범위한 입자 크기 및 코팅이 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 코팅 전구체 재료의 제어는 거의 비응집되는 나노금속 입자를 제조하기 위해서 합성 공정과 상호작용하는 제어되는 탄화수소 전구체 재료를 제공하도록 가스 주입 제어 시스템을 이용함으로써 수행된다. 탄화수소 가스는 나노입자가 비응집되게 유지하도록 돕는 탄소질 재료를 형성하기 위해서 나노재료 전구체 재료 및 플라즈마와 상호작용한다. 부가적으로 응집 레벨의 제어는 탄화수소 가스 종 및 양의 제어에 의해 수행된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 가스 전개 시스템은 입자 응집의 양을 제어하기 위해서 탄화수소 전구체를 시스템 내측으로 도입시키는데 이용된다. 이러한 실시예에서, 고체 또는 액체 전구체는 제어된 방식으로 가스를 합성 공정으로 전개시키는데 이용된다. 예를 들어, 고체 탄화수소 전구체 로드는 탄화수소 가스를 전개하도록 제어된 방식으로 공정에 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 탄화수소 가스는 플라즈마와 상호작용하기 위해서 공정에 액체 탄화수소 전구체의 제어되는 주입에 의해 생성된다. 탄화수소 가스는 액체 전구체 재료의 제어되는 증발에 의해 생성될 수도 있다.
본 발명의 공정은 신규한 재료를 생성시킨다. 몇몇의 실시예에서, 신규한 재료는 비응집되는 나노금속 및 탄소질 재료의 복합체이다. 탄소질 재료는 카르빈 형태의 탄소를 포함하도록 보여진다.
게다가, 공정에 의해 제조되는 재료는 광범위한 박테리아에 대해 효과적인 것으로 보여진다. 예를 들어, 본 발명의 은 재료 실시예는 그램 포지티브(gram positive) 및 그램 네거티브 박테리아(gram-negative bacteria)에 대해 박테리아 효능을 갖는 것으로 보여진다.
도 1은 코팅 전구체 재료를 위한 자동화 가스 제어 시스템으로 구성되는 본 발명의 펄스화 전력 합성 시스템 실시예를 도시한 도면이며,
도 2는 임의의 코팅 전구체 없이 제조되는 77nm 은의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 조성물 실시예(44 ppm의 아세틸렌 가스를 이용하여 제조되는 45nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 4는 본 발명의 조성물 실시예(440 ppm의 아세틸렌 가스를 이용하여 제조되는 28nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명의 조성물 실시예(4,400 ppm의 아세틸렌 가스를 이용하여 제조되는 22nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명의 조성물 실시예(44,000 ppm의 아세틸렌 가스를 이용하여 제조되는 9nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명의 조성물 실시예(8800 ppm의 메탄 가스를 이용하여 제조되는 30nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 8은 솔레노이드 공정에 의해 제조되는 25nm 재료의 XRD 도표이며,
도 9는 본 발명의 다른 조성물 실시예(4400 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 22nm 재료)의 XRD 도표이며,
도 10은 본 발명의 다른 조성물 실시예(44,000 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 10nm 재료)의 XRD 도표이며,
도 11은 본 발명의 조성물 실시예(8800 ppm의 메탄을 이용하여 제조되는 30nm 재료)의 XRD 도표이며,
도 12는 카르빈 구조를 나타내는, 도 9 본 발명의 조성물 실시예(4,400 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 25nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 13은 카르빈 및 분리된 은 입자의 존재를 확인하는, 도 9 및 도 12의 본 발명의 조성물 실시예(4,400 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 25nm 은)의 EELS 데이터를 도시한 도면이며,
도 14는 카르빈 및 분리된 은 입자의 존재를 나타내는, 도 10의 본 발명의 조성물 실시예(44,000 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 10nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 15는 카르빈의 존재를 나타내는, 도 10 및 도 14의 본 발명의 조성물 실시예(44,000 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 10nm 은)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 16은 종래 기술 탄소/은 복합체의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 17은 도 16의 동일한 종래 기술 탄소/은 복합체의 다른 TEM 영상을 도시 한 도면이며,
도 18은 결정질 입자를 나타내는, 도 16 및 도 17의 동일한 종래 기술 탄소/은 복합체의 다른 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 19는 결정질 입자를 나타내는, 도 16 내지 도 18의 동일한 종래 기술 탄소/은 복합체의 다른 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 20은 탄소 재료만을 나타내는, 도 16 내지 도 19의 동일한 종래 기술 탄소/은 복합체 재료의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 21은 탄소 재료만을 나타내는, 도 16 내지 도 20의 종래 기술 탄소/은 복합체 재료의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 22a 내지 도 22c는 카르빈의 존재를 나타내는, 본 발명의 조성물 실시예(8800 ppm 메탄을 이용하여 제조되는 은/탄소 복합체 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 23은 카르빈의 존재를 나타내는, 도 22a 내지 도 22c의 본 발명의 조성물 실시예(8800 ppm 메탄을 이용하여 제조되는 은/탄소 복합체 재료)의 EELS 분석을 도시한 도면이며,
도 24a 내지 도 24d는 흑연 및 풀러린 탄소를 나타내는, 본 발명의 다른 조성물 실시예(44,000 ppm 아세틸렌을 이용하여 제조되는 은/탄소 복합체 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 25는 흑연 및 풀러린 탄소를 나타내는, 도 24a 내지 도 24d의 본 발명의 조성물 실시예(44,000 ppm 아세틸렌을 이용하여 제조되는 은/탄소 복합체 재료)의 EELS 데이터를 도시한 도면이며,
도 26a 내지 도 26b는 흑연 및 플러린 탄소의 존재를 나타내는, 본 발명의 다른 조성물 실시예(4,400 ppm 아세틸렌을 이용하여 제조되는 철/탄소 복합체 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 27은 흑연 및 플러린 탄소의 존재를 나타내는, 도 26a 내지 도 26b의 본 발명의 조성물 실시예(4,400 ppm 아세틸렌을 이용하여 제조되는 철/탄소 복합체 재료)의 EELS 데이터를 도시한 도면이며,
도 28a 내지 도 28b는 본 발명의 조성물 실시예(아세틸렌을 이용하는 철/은/탄소 복합체/합금 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 29a 내지 도 29b는 본 발명의 다른 조성물 실시예(탄소 전구체 재료 및 아세틸렌 가스를 이용하는 탄소 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 30은 코팅 전구체 재료를 위한 자동화 액체 제어 시스템으로 구성되는 본 발명의 다른 펄스화 전력 합성 시스템의 도표이며,
도 31a 내지 도 31b는 본 발명의 다른 조성물 실시예(10 gm 헵타에티올(heptaethiol)을 이용하는 은/탄소 복합체 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이며,
도 32는 본 발명의 다른 조성물 실시예(20 gm 헵타에티올을 이용하는 은/탄소 복합체 재료)의 TEM 영상을 도시한 도면이다.
본 발명은 이전의 시스템의 문제점을 완화하며 입자의 응집을 제어하는 성능을 가지며 다른 코팅 전구체를 처리하기에 충분한 성능이 있는 유일무이한 시스템 을 제공한다. 도 1은 본 발명의 개략적 상세도이다. 본 발명은 비응집되는 나노금속을 형성하는데 기여하도록 탄화수소 전구체를 제어하기 위해서 연속적 폐 루프 피드백 농도 제어 시스템을 갖추어 가스 주입 시스템을 이용한다.
시스템은 본원에 참조되며 상세한 설명은 생략된 '639 특허에 기재된 방사상 건 합성 공정(radial gun synthesis process; 100)으로 구성된다. 반응 용기(101)는 수집 파이프(103)를 통해 사이클론(102)에 연결된다. 사이클론은 사이클론 호퍼(104) 내에 수집되는 보다 큰 입자, 통상적으로 0.5 미크론을 초과하는 입자를 제거하는데 이용된다. 사이클론은 스텐인레스 강 파이프(106)에 의해 먼지 수집기(105)에 연결된다. 분말을 가스 흐름으로부터 분리하는데 이용되는 필터(107)는 먼지 수집기 내에 위치된다. 먼지 수집기의 바닥부는 분말을 수집하는데 이용되는 패키징 컨테이너(109)에 연결되는 패키징 밸브(108)를 포함한다. 먼지 수집기의 출구는 밀봉식 송풍기(110)에 연결된다. 밀봉식 송풍기의 출구는 폐 루프 시스템을 형성하기 위해서 반응 용기(101)에 연결된다.
이와 달리, 가스 보틀(120), 통상적으로 헬륨 및 질소는 가스 주입 매니폴드(121)에 연결된다. 신규한 발명은 가스 주입 밸브(154)에 연결되는, 아세틸렌 또는 메탄 처럼 탄화수소 가스와 같은, 입자 코팅 전구체 가스(150)의 보틀을 통합시킨다. 바람직한 실시예는 탄화수소 가스를 이용하지만 탄화수소 가스로 제한되는 것은 아니며, 실란과 같은 다른 가스가 이용될 수 있다. 가스 센서(151)는 반응 용기의 출구에 연결되며 반응 용기로부터 가스 샘플을 끌어당긴다. 가스 센서는 미리 결정된 가스 농도를 유지하기 위해서 가스 센서로부터 데이터를 이용하는 설 정 포인트 제어기(152)를 포함한다.
작동에서, 시스템은 시스템으로부터 임의의 산소를 제거하기 위해서 진공화되어 불활성 가스로 충진된다. 불활성 가스는 이에 제한되는 것은 아니지만, 아르곤, 헬륨, 질소 및 네온일 수 있다. 송풍기(110)가 켜지고 가스는 재순환한다. 설정 포인트 제어기(152)는 특정 가스 통로를 유지하기 위해서, 1 내지 500,000 ppm, 보다 구체적으로 50 내지 50,000 ppm의 범위로 설정되며, 그 후 탄화수소 가스는 시스템 내측으로 주입된다. 가스 센서(151)는 가스 농도를 측정하며 설정 포인트 제어기는 특정 농도를 유지하기 위해서 가스 주입 밸브(154)가 탄화수소 가스를 주입시키게 한다. 재료 합성이 시작되어 분말이 제조된다. 분말이 제조되면서, 코팅 전구체 재료가 소비되며, 부가적인 코팅 전구체 재료가 자동으로 시스템에 첨가된다. 분말이 제조되자마자, 송풍기(110)는 폐 루프 내에서 가스를 연속적으로 재순환시킨다. 분말은 보다 큰 입자가 제거되는 사이클론(102)을 통해 가스와 이동한다. 잔여 분말은 먼지 수집기(105)를 지속시키며, 필터(107)의 표면 상에 수집된다. 필터는 분말을 제거하기 위해서 압축 가스(도시되지 않음)로 역 펄스화되어 분말을 패키징 컨테이너(109) 내측으로 떨어뜨린다. 패키징 밸브(108)는 시스템을 밀봉시키기 위해서 밀폐될 수 있으며, 분말을 갖춘 패키징 컨테이너가 이동될 수 있게 한다. 필터를 통해 통과하는 가스는 송풍기 내측으로 흐르며 반응 용기로 역이동한다.
합성 공정 중에, 탄화수소 가스는 플라즈마와 상호작용한다. 가스가 소멸되면서 고체를 형성할 수 있으며, 금속 증기와 반응하거나 금속 증기 및 입자와 촉매 작용으로 상호작용할 수 있다. 플라즈마 가스 소거의 최종 제품은 거의 비응집된 금속 나노입자의 형성이다. 부가적으로, 무정형 탄소(매연), 흑연, 플러렌, 탄소 나노튜브, 탄소 구조물과 카르빈 구조물과 같은 다이아몬드 및 이들의 조합물을 포함하는 탄소 구조물이 형성될 수 있다. 탄소는 질소의 경우에는 시안기 유도체와 같은 다른 화합물을 형성하기 위해서 불활성 가스와 상호작용할 수 있다. 부가적으로, 알루미늄과 같은 몇몇의 금속을 위해서, 화합물이 형성될 수 있으며 카바이드 화합물을 포함한다. 결과적으로 탄화수소 가스는 소비되며 특정 가스 농도를 유지하기 위해서 조절되어야만 한다.
본 발명의 실시예는 적합하게, 아세틸렌 및 메탄, 알칸과 같은 다른 가스(메탄 CH4, 에탄 C2H6, 프로판 C3H8, 부탄 C4H10, 펜탄 C5H12, 헵탄 C6H14, 등), 알켄, 알킨을 이용하여 제조되는 재료를 나타내지만, 비 폭발성 증기 압력이 본 발명으로 이용될 수 있다. 본 발명의 예는 이들에 제한되는 것은 아니지만, 탄화수소 가스를 이용한다. 예를 들어, 실란 가스는 실리콘 메트릭스를 형성하기 위해서 이용될 수 있지만, 일부분의 메트릭스 가스가 금속 전구체로 화합물을 형성하지 못할 때 보란 가스는 보론 메트릭스를 형성하는데 이용될 수 있다. 당업자들은 가스의 혼합물이 이용될 수도 있다는 점을 인식할 수도 있다. 몇몇의 경우에, 금속 입자의 조합물, 금속과 메트릭스 가스 및 메트릭스의 조합물을 형성하는 것이 가능할 수 있다. 페로센과 같은 유기 금속성 가스와 같은 다른 가스가 이용될 수도 있다.
본 발명은 광범위한 성능을 가지며 광범위한 범위의 금속 크기, 형태 및 조성물을 제조하는 성능을 설명하고 있다. 재료를 제조하는데 있어서, 신규한 본 발 명은 정확하며 일정한 제어로 솔레노이드 공정보다 훨씬 크게 8 내지 100 nm 범위로 재료를 제조할 수 있다. 비교 목적을 위해서, 솔레노이드 공정은 25 nm 이하로 재료를 제조할 수 있지만; 일관적으로 재료를 제조할 수 없다. 신규한 공정은 보다 높은 카르빈 함량을 포함하며, 자연발화성인 조성물을 포함하며 여러 분산 특성을 갖는 신규한 재료를 제조할 수도 있다. 부가적으로, 신규한 공정은 이에 제한되는 것은 아니지만, 금속, 금속 합금 및 금속과 금속 합금의 조합물을 포함하는 다양한 재료를 제조할 수 있다. 보다 구체적으로, 은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 이들의 조합물, 이들의 합금, 금속과 이들 합금의 조합물로 제조된다. 당업자는 지르코늄, 니오븀, 금, 백금, 코발트, 티타늄, 아연, 하프뮴, 탄탈, 텅스텐, 이들의 합금 및 이들의 조합물이 이러한 공정에 이용될 수 있다는 점을 인식하고 있다. 본 발명의 공정에 의해 제조되는 금속의 몇몇 실시예를 이 후 나타내고 있다.
예 1
다음의 실험은 본 출원의 시스템 발명을 이용하여 수행된다. 전술된 래디얼 건 합성 기술은 재료를 제조하는데 이용된다. 상업적 데드 밴드 피드백 제어기, 오메가 CNI 3222-C24, 및 탄화수소 센서, VIG 인더스트리즈 FID 모델 20은 가스 제어 시스템으로 통합된다. 아세틸렌 및 메탄은 탄화수소 가스용으로 이용된다. 모든 크기 측정은 BET 측정 및 상당하는 구 직경 모델을 기초로 하여 산출된다.
실험은 대기 중에서 그렇지 않으면 총 압력 1인 대기에서 헬륨 밀 질소로 구성되는 대기 중에서 0 ppm, 44ppm, 440ppm, 4400ppm 및 44,000ppm을 포함하는 탄화수소의 특정 레벨을 유지하기 위해서 피드백 수집기를 이용하여 수행된다. 모든 실험은 탄화수소만을 갖춘 동일한 제조 상태로 수행되며 구성 가스 농도는 변한다. 결과는 표 1에 나타내고 있다.
Figure 112007016049674-PCT00001
도 2는 탄화수소 가스 없이 제조되는 77 nm 은을 도시하고 있다. 입자들 사이에 광범위한 네킹을 도시하고 있다. 도 3은 44ppm 농도의 아세틸렌만을 첨가함으로써 제조되는 45nm 은을 도시하고 있다. 응집의 양은 실질적으로 감소한다. 도 4는 440 ppm 아세틸렌을 첨가함으로써 제조되는 28 nm 은을 도시하고 있다. 도 5 및 도 6은 4400 ppm 및 44,000 ppm 레벨의 아세틸렌으로 제조되는 재료를 도시하고 있다. 제조되는 재료 크기는 22 nm 및 9 nm로 각각 제조된다. 가스 농도가 증가하면서 입자 크기가 감소하는 명확한 경향을 보이고 있다. 부가적으로 입자는 분리되며 비응집된다.
8 nm 만큼 작은 재료 크기를 갖는 바와 같은, 보다 작은 은도 아세틸렌 농도를 더 증가시킴으로써 달성된다. 따라서, 본 발명의 실시예는 8 nm 내지 약 45 nm 사이의 범위를 갖는 평균 재료 크기를 가지며, 보다 구체적으로 약 8 nm 내지 약 25 nm 사이의 범위를 갖는 재료 크기를 가질 수 있으며, 보다 더 구체적으로 약 8 nm 내지 약 15 nm 사이의 범위를 갖는 재료 크기를 가질 수 있다. 부가적인 실험은 전술된 바와 같은 동일한 제조 상태를 이용하여 8800 ppm 농도에서 메탄을 이용하여 수행된다. 제조되는 재료의 결과는 도 7에 도시되어 있다. 이러한 재료는 또한 비응집된다.
본 발명의 공정으로부터 재료는 특이성을 결정하도록 분석된다. TEM, 정적 광 스케터링(SLS) 및 동적 광 스캐터링(DLS)은 응집 범위를 결정하며 재료의 분산성을 정량하는데 이용되어왔다. 유도 연결 플라즈마 광 방출 분광학(ICP), X-선 회절(XRD), LECO 및 전자 에너지 손실 분석법(EELS)은 재료 조성 및 형태학을 결정하는데 이용된다. 퓨리에 변환 적외선 분광학(FTIR) 및 가스 크로마토그래피/질량 분광학(GC/MS)은 탄화수소를 확인하는데 이용된다.
표 2는 다양한 실험에 의해 결정되는 바와 같은 몇몇의 분말 특성을 요약하고 있다. 평균 입자 크기는 모노소브 비이티(Monosorb BET)로부터 표면적 측정을 기초로하는 상당하는 구 직경 모델로부터 계산된다. 입자 측정을 위한 Brunauer Emmett Teller(BET) 방법은 상당하는 구 모델을 기초로하는 입자 크기를 계산하기 위해서 이용되며 비 표면적을 결정하도록 가스 흡착을 이용한다. 다양한 액체 내의 평균 입자 크기는 호리바 엘에이(Horiba LA)910 에스엘에스(SLS)910 에 의해 결정된다. 각각의 SLS 실험에서, 20 gm, 0.2% 용액이 비커에 준비되며, 90% 전력, 절반 주기에서 2분(4분 경과)동안 0.5 인치 탐침을 갖춘 미소닉스 소니케이터(Misonix Sonicator)3000을 이용하여 초음파 처리된다. 각각의 분말의 탄소 함량은 LECO 분석을 기초로 하여 측정된다.
Figure 112007016049674-PCT00002
이러한 결과로부터 새로운 공정으로부터의 재료는 솔레노이드 공정으로부터 구별할 수 있다. 부가적으로, 소정의 가스를 위해서 탄소 함량은 반응 챔버 내의 가스의 양과 함께 증가한다. 흥미있게도, 소정의 대기 전구체 가스 탄소 함량(4,400 ppm 아세틸렌 대 8,800 ppm 메탄)에 있어서, 재료의 탄소 함량은 동일하지 않다. 이는 코팅 조성물이 여러 가스에 있어서 다르다는 점을 나타내고 있다.
제조되는 재료의 조성물은 재료 조성물 및 결정 구조물을 결정하기 위해서 수행되는 XRD, ICP, LECO를 포함하는 다수의 실험으로부터 결정된다. X선 회절은 재료 조성물 및 결정 구조물을 결정하기 위해서 수행된다. 이러한 결과는 표 3에 요약되어 있다. 이러한 결과는 재료가 소량의 탄소를 갖춘 현저하게 결정질 은임을 확인한다. 은의 미세 결정 크기는 XRD 분석으로부터 측정되기도 하며, 입자가 분리됨을 나타내는 BET 결과와 함께 양호한 상관관계를 나타내고 있다. XRD 분석은 플러라이트 구조(fullerite structure)로 설명될 소량의 탄소를 나타내고 있다. 도 8 내지 도 11은 다양한 재료를 위한 XRD 데이터를 도시하고 있다. 각각의 샘플에서, 801a 내지 1101a(얇은 선)로 지칭된 피크에서 은의 면심 입방 격자(FCC)를 나타내고 있지만, 피크 803a 내지 1103a(두꺼운 선)은 은의 초기 육각형을 나타내고 있다. 이러한 결과는 재료가 거의 결정질임을 확인한다. 805b 내지 1105b(빗금친 면적; solid shaded areas)는 플러라이트로서 해석될 수 있다. 최근 투과 전자 현미경(STEM), EELS 및 EDS는 sp2-결합(흑연) 및 sp1-결합(카르빈) 탄소의 혼합물임을 나타내고 있다.
Figure 112007016049674-PCT00003
금속 함량은 금속을 기초로 하여 99%의 은을 초과함을 ICP 분석을 이용하여 입증한다. 이는 샘플 내의 금속의, 99%가 은임을 의미한다. 샘플 내 금속의 총량을 표시하지는 않는다. XRD 분석으로부터, 존재하는 재료는 탄소와 은뿐이다. LECO 분석은 각각의 샘플에서 탄소 함량을 결정하기 위해서 수행된다. 이는 표 4에 도시되어 있다.
Figure 112007016049674-PCT00004
가스 농도 및 입자 크기가 감소함에 따라 탄소 함량이 증가함을 나타내고 있다. 부가적인 실험은 탄소가 탄화수소의 형태인지를 결정하기 위해서 GC/MS 및 FTIR 분석을 이용하여 수행된다. GC/MS는 휘발성 및 반 휘발성 탄화수소의 미량만을 확인한다. FTIR 결과는 GC/MS 결과를 확인하는 임의의 탄화수소를 나타내지 않는다. FTIR은 탄소가 시안기 유도체 형태일 수 있음을 나타내고 있다. 이는 탄소가 질소와 부분적으로 반응함을 나타내고 있다.
재료의 분석은 재료의 조성을 측량하기 위해서 에너지 분산 분광학(EDS) 및EELS와 관련하여 초고 분해능 STEM을 이용하여 수행된다. EELS를 이용하는 초기 분석은 입자가 은이며 선형 구조물이 탄소임을 나타내고 있다.
명백히, EELS 분석은 특정 상태 하에서, 탄소가 sp2 및/또는 sp1 결합 구조를 가짐을 나타내고 있다. sp1을 갖는 탄소 결합 구조는 카르빈으로서 언급된다. 카르빈 구조는 대부분 알킨(C≡C) 기로 구성되는 로드형 분자인 3중 결합 형태의 기본 탄소이며; 보다 통상적으로 sp1 결합 사슬의 탄소 원자로서 언급된다. 보다 일반적인 용어는 집합적으로 카르빈으로서 언급된 개개의 형태의 탄소 화합물로 언급되는 카르비로이드(carbyloid)이다. 카르비로이드의 두 개의 주요 형태는 쿠물린 및 폴리인이다. 쿠물린은 탄소 원자 사이의 연속 이중 결합(≡C≡C≡C≡)으로 구성된다. 알레닉 카르빈 또는 β 카르빈으로서 언급되기도 한다. 폴리인은 연속 교차 단일 및 삼중 탄소-탄소 결합(-C≡C-C≡C-)으로 구성된다. 아세틸렌 카르빈 또는 α카르빈으로서 언급되기도 한다. 카르빈 형태의 탄소는 제조하기에 극히 어려우며, 매우 특별한 상태하의 실험실에서만 제조된다. 일반적으로 불안정할 수 있는 것으로 여겨지며 연구하기에도 어려움이 있어왔다.
이러한 독특한 공정에 의해 제조되는 본 발명의 일 실시예는 카르빈 결합(sp1)을 포함하도록 여겨지는 탄소 구조 내에서 산재된 금속 입자의 복합체이다. 이러한 재료는 상당한 상업적 규모 량으로 제조될 수 있으며, 보다 구체적으로, 카르빈 구조를 포함하는 탄소 메트릭스 내에서 서로 분산된 은 입자이다. 흥미롭게도, 탄소 구조의 형태학은 제조 상태에 따라서 변하게 된다. 4,400 ppm 아세틸렌을 이용하는 한 제조 상태는 97 중량%의 은인 22 m2/g(BET)의 비표면적을 갖는 재료를 제조하며, 3 중량%의 탄소가 도 12에 도시되어 있다. 저밀도 탄소 메트릭스 내에 산재된 분리된 은 입자를 나타내고 있다. 도 13은 EELS 데이터, 구체적으로 4400 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조된 탄소 K 에지 스펙트라(Carbon K-edge spectra)를 도시하고 있다. 스펙트라는 □*, 1301, 및 □*, 1305에 대한 상당하는 높이를 나타내고 있으며, 피크는 sp1 결합 또는 카르빈의 존재를 나타내고 있다. 아세틸렌 농도를 44,000 ppm으로 증가시킴으로써, 동일한 제조 상태는 70 중량% 은 및 30 중량 % 탄소인 60 m2/g의 비 표면적을 갖는 재료를 산출한다. 이러한 재료에서의 탄소 재료는 도 14a, 14b, 14c에 도시된 바와 같은 금속 나노입자의 곡선형 표면 상에 증착되는 탄소의 "층"으로 표시되는 여러 형태를 갖는다. 도 14a의 어두운 부분은 분리된 은 입자를 나타내지만 은 입자의 높은 결정도는 격자면의 존재에 의해 명백한 바와 같이 도 14c에 도시되어 있다. 대부분의 부분에 있어서, 은 입자는 분리되며, 탄소 구조 내에 산재되어 있다. 이와 달리, TEM 영상은 은 입자가 4,400 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 재료보다는 적음을 나타내고 있다. 도 15는 은 및 44,000 ppm의 아세틸렌을 이용하여 제조되는 카르빈 구조의 TEM을 나타내고 있다. 이러한 복합체 재료가 전자 TEM 빔에 노출되는 경우에, 은 입자는 여기되어 탄소 메트릭스로부터 배출된다. 이는 은 입자가 탄소에 단단히 결합되지 않음을 나타낸다. 비교 목적을 위해서, 솔레노이드 공정으로 제조되는 재료는 도 16 내지 도 21에도 도시되어 있다. 이러한 재료는 44,000 ppm의 아세틸렌으로 제조되는 재료와 매우 다르게 보인다.
은/탄소 복합체 재료는 이전 상태의 것과 같이 대략 동일한 양의 탄소를 갖는 농도에서 메탄을 이용하여 제조되기도 한다. 이러한 재료는 도 22a 내지 도 22c에 도시된 바와 같은 산재된 은 입자를 갖춘 탄소의 얽힌 층을 나타내는 유사한 결과를 부여한다. 비 표면적은 19 m2/g이며, 98.5/1.5의 은과 탄소 함량을 각각 갖추고 있다. 도 23은 메탄 은 샘플 내의 탄소 재료를 위한 저 손실 EELS 스펙트라를 도시하고 있다. 4.85eV에서 피크 2301 및 19.5 eV에서 피크 2305는 카르빈의 존재를 나타내고 있다. 메탄을 이용하여 제조되는 은은 보다 많은 양이 공기에 노출되는 경우에 자연발화성이라는 점에서 하나의 주목할만한 차이점을 갖는다. TEM 영상은 재료가 발화되기 전에 격리되는 작은 샘플로부터 포착된다. 아세틸렌 가스로 제조되는 재료 또한 자연발화성을 갖지만, 약 500 ppm 이하의 농도에서이다. 비교 목적을 위해서, 솔레노이드 재료는 자연발화성이 없다.
전술된 예는 은을 갖춘 신규한 본 발명의 성능을 증명하면서 다른 재료에 적용될 수도 있다. 다음의 예는 금속 전구체를 위해서 은, 구리, 철, 흑연, 금 및 이들의 조합물을 이용하여 제조되는 몇몇의 여러 재료를 도시하고 있다. 다양한 농도에서 대부분의 아세틸렌을 위해서 탄화수소 가스가 이용된다. 다른 수소 탄소 가스가 이용될 수 있다. 제조되는 특이한 재료가 이 후에 기재된다.
예 2. 아세틸렌을 이용하는 구리/탄소 복합체
동일한 제조 상태는 구리 및 탄소 복합체 재료를 제조하는데 이용된다. 44,000 ppm의 아세틸렌 가스 농도에서, 44 m2/g의 비 표면적 및 20 중량% 구리와 80 중량% 탄소를 갖는 재료가 도 24a 내지 도 24d에 도시된 바와 같이 제조된다. EELS K-에지 스펙트라는 도 25에 도시된다. □* 피크, 2501에 비해 높은 □* 피크 2505는 sp3 탄소(탄소 또는 플러린과 같은 다이아몬드) 구조를 포함하는 재료를 나타내고 있다. □* 피크 2501 또한 몇몇의 sp2 탄소 또는 흑연 탄소가 있다는 점을 나타내고 있다.
나노구리가 불활성 대기에서 제조되는 경우에, 소량의 산소에 노출되는 경우에서 조차 쉽게 산화되거나 블랙에서 갈색을 띤 그린으로 변하게 된다. 이는 XRD 분석에 의해 확인된다. 본 발명의 나노구리는 이러한 특징을 나타내지 않으며, XRD 분석은 구리가 공기에 노출되는 경우에 구리를 유지시킴을 확인한다.
예3. 아세틸렌을 이용하는 철/탄소 복합체
동일한 제조 상태는 철 및 탄소 복합체 재료를 제조하는데 이용된다. 4,400 ppm의 아세틸렌 가스 농도에서, 65 m2/g의 비 표면적을 갖춘 재료가 도 26a 내지 도 26b에 도시된 바와 같이 제조된다. TEM 영상은 흑연 구조 2601뿐만 아니라 다른 탄소 구조물을 나타내고 있다. □* 피크, 2701 및 □* 피크, 2705의 상대적인 높이는 입자가 sp2-결합 또는 흑연 탄소 메트릭스로 산재되어 있음을 나타내고 있다. 이러한 재료는 자석에 부착되며 상자성을 나타낸다.
예 4. 아세틸렌을 이용하는 철/은/탄소 복합체
신규한 재료는 도 28a 내지 도 28b에 도시된 바와 같은 아세틸렌 가스 및 전구체 금속과 같은 은 및 철을 이용하여 합성화된다. 최종 재료는 몇몇의 독특한 특성을 증명하며, 이들 특성 중 하나는 재료가 자성을 띠며, 상자성을 나타낸다는 점이다. 다른 독특한 특성은 특정 제조 상태에서 재료가 공기에 노출될 때 자연발화성이라는 점이다.
예 5. 흑연 전구체 재료
재료는 도 29a 내지 도 29b에 도시된 TEM 영상으로 도시된 바와 같은 흑연 전구체 로드 및 아세틸렌 가스를 이용하여 제조된다.
예 6. 다른 재료
본 발명으로 제조된 다른 재료는 니켈 및 탄소 복합체 및 니켈/은 및 탄소 복합체를 포함한다. 당업자는 다른 재료가 가스 주입 공정을 이용하여 제조될 수 있다는 점을 인식하고 있다. 금, 팔라듐 및 백금과 같은 다른 값비싼 금속은 금속/탄소 복합체 재료를 제조하는데 이용될 수도 있다. 이러한 재료는 은과 유사하지만 일반적으로 더 강한, 촉매성으로 인해 특히 중요하다. 이는 대개 더 많은 카르빈 구조를 제조할 수 있다. 코발트, 알루미늄, 및 다른 금속과 같은 다른 금속이 이용될 수도 있다.
대체로, 신규한 공정으로 제조되는 재료는 상승된 온도, 방사선 또는 플레임(flame)에 노출되는 경우에 연소하거나 산화할 수 있다. 탄소 메트릭스를 포함하는 금속의 순수 산화 반응인지 화학 반응인지는 명확하지 않다.
대안적 실시예
고체
본 발명의 대안적인 실시예는 호 근처에 폴리카보네이트 또는 다른 고체 재료의 로드를 공급한다. 이러한 방식으로, 아크에 대한 크기, 조성, 위치를 변화시키는 것과, 로드의 공급률은 제거되는 재료의 양을 제어할 수 있다. 폴리카보네이트와 같은 재료, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(비닐 클로라이드), 폴리스티렌, 아크릴, 나일론 및 셀루로오즈와 같은 열가소성 플라스틱, 폴리아미드, 폴리부타디엔, 폴리에스테르 블록 아미드(PEBA), 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리우레아, 폴리우레탄(PUR), 실리콘 및 비닐 에스테르와 같은 열경화성 플라스틱이 있다. 페놀, 멜라민 및 우레아 포름알데히드가 이용될 수도 있다. 폴리테트라플루로에틸렌(PTFE) 및 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF)와 같은 플루로폴리머가 이용될 수도 있다.
코팅이 적용되는 담금 공정의 시점에서 다시 제어되도록 고체 재료가 도입되는 공간적 위치를 제어하는 것이 가능할 수도 있다. 그러나, 공간 제어의 정도는 고체의 경우에 재료를 증발시키는 아크 플라즈마에 좌우되는지에 따라서 보다 더 제한될 수 있다. 추가 가열이 바람직한 위치에서 증발을 유도하도록 고체에 적용될 수 있다. 이러한 대안은 반응 챔버 외부에 고체를 용융, 증발 또는 분해시킬 수 있으며, 액상, 또는 가스 상으로 액적, 스프레이, 또는 분출 식으로 도입시킬 수 있다.
아크 영역으로의 고체 도입의 다른 수단은 펠릿 주입기(pellet injector)의 이용이다. 이는 단순 중력 또는 기계식 구동 주입기일 수 있지만, 보다 정교한 경량 가스 총일 수도 있다(또는 유사함). 임의의 오염물 도입을 방지하기 위해서 경량 가스 총 내에 추진제와 같은 헬륨을 이용할 수 있다.
액체
다른 실시예에서, 액체 증발은 시스템 내의 탄화수소의 양을 제어하는데 이용된다. 실험은 도 30에 도시된 장치를 이용하여 반응 용기 내측으로 각각, 직접 헵탄에티올(heptanethiol) 10 그램 및 20 그램의 추가에 의해 수행된다.
공정에서, 시스템은 진공화되며 불활성 가스로 채워진다. 액체 포트(3026)를 격리시키는 볼 밸브(3025)가 폐쇄되며 액체 포드로부터 캡이 제거된다. 액체 코팅 전구체, 헵탄에티올은 액체 포트(3026)로 첨가되며, 캡(3027)을 되돌려 놓는다. 2-인(2-in) 볼 밸브(3025)는 개방되며 헵탄에티올을 반응로 내측으로 유입시킨다. 송풍기(3010)가 켜지며 약간의 액체 코팅 전구체를 증발시키도록 5 내지 10분 동안 구동된다. 반응로(3001)는 규정대로 작동한다. 시스템 내의 액체 양을 제어함으로써 증기 양이 결과적으로 제어된다.
10 그램 및 20 그램 헵탄에티올 실험 결과가 도 31a 내지 31b 및 도 32에 각각 도시되어 있다. 재료는 응집이 감소될 수 있음을 나타내고 있지만 몇몇의 양상이 바람직하지 않다. 재료의 분석은 응집체로 형성되는 탄화수소 또는 탄소로 코팅되는 소량의 은 입자를 나타낸다. 이와 달리, 입자의 수집 중에, 헵탄에티올은 응축되며 수집 문제를 야기하는 필터를 적신다. 다른 바람직하지 않은 양상은 증기의 양이 직접 가스 주입으로서 정확하게 제어되지 않을 수 있다는 점이다. 마지막으로, 헵탄에티올은 은 입자로부터 제거되기 어렵다. 이러한 시스템이 몇몇의 결점을 갖고 있지만 수분 수집 기술(wet collection technique)을 이용하는 시스템으로 유리할 수 있다.
본 발명의 실험이 대류 및 액체 못으로 인해 가스 증발을 이용하는 동안, 제 2 재료 주입 시스템이 이용될 수많은 가능성이 있다. 예를 들어, 액체 스프레이, 미스트, 분출 또는 자동화 드로퍼(automated dropper)를 이용할 수 있다. 시스템의 선택은 이용되는 액체의 분자량, 증기압, 및 비등점에 의해 좌우된다. 이는 코팅 액체를 허용할 수 있는 기술의 부분 목록일 뿐이다.
대안적인 형태의 가스 또는 액체 주입 시스템은 아크 합성 재료의 팽창 영역 내에 제 2 코팅 재료(들)의 정확히 위치되는 펄스화 또는 연속 분출로 구성된다. 이는 코팅 재료 또는 재료들이 도입되는 담금 및 합성 중에 시점을 제어한다. 이는 임의의 응집이 발생할 수 있기 전에 보다 높은 용해 온도를 갖는 재료를 갖춘 한 재료의 나노입자 코팅을 허용하는, 코팅 공정 및 응축의 부분 분리를 허용한다.
조합물
막 시작되도록 증명된 가스 및 액상 시스템 및 적용들이 이러한 기술에 의해 제공되는 가능성의 영역을 조사하기 위해서 시작된다. 이러한 기술은 한 재료의 표면 화학 특성 및 다른 재료의 부피 특성을 갖춘 전체적으로 새로운 종류의 나노재료 제조를 가능하게 할 수 있다.
본 실험은 좁은 범위의 탄화수소 및 제한된 범위의 농도로 제한되어 왔다. 이러한 기술은 백만분율 미만에서 100%로 제 2 메트릭스 가스 전구체 농도를 제어한다. 복합 메트릭스 전구체 가스 및 액체뿐만 아니라 전극 재료를 이용함으로써 동시세 하나의 재료 이상을 도입시킬 수 있다. 아크 합성 매개변수 및 가스 농도를 제어함으로써, 주요 입자 크기, 제 2 코팅 두께, 및 응집 정도를 독립적으로 제어할 수 있다.
아크 영역 내에 플라즈마 주입기로 재료를 도입시킬 수 있다. 이는 마샬 건(Marshall guns), 전열 주입기, 및 다른 수단을 포함한다. 요컨대, 코팅은 고체, 액체 가스, 또는 다양한 코팅 특성을 갖춘 나노재료를 제조할 성능을 야기하는 플라즈마로 도입될 수 있다.
다른 실시예는 전술된 임의의 별개 수단에 의해 유사하거나 다른 재료의 동시 또는 단계적 주입을 포함한다. 예를 들어, 제 2 코팅 가스의 고정 배경 농도(fixed background concentration)를 제어하면서 아크 영역으로 직접 한 코팅 재료의 액체 스프레이를 주입할 수 있다.
항세균제 이용
다른 실시예에서, 은 나노분말은 항세균제로서 이용된다. 은은 재료에 의해 방출되는 이온의 작용인 항균 효과를 갖는 것으로 오랫동안 공지되어 왔다. 은 이온은 호흡을 간섭함으로써 박테리아를 죽일 수 있거나(Bragg, P.D. 및 Rainnie, D.J.의, "대장균(Escherichia coli.)의 호흡 연쇄에 대한 은 이온의 효과" Can.J. Microbiol. 20, 883-889(1974)), 박테리아 DNA와 상호작용함으로써 죽일 수 있다(Modak K. 및. Fox C.의, "가피 녹농균의 세포 성분 내 은 술파다이아진의 결합" Biochem. Pharm. 22: 2392-2404(1973)). 재료의 독특한 성질 때문에, 탄소는 TEM 전자 빔 내의 입자 배제에 의한 증거로서 은의 표면에 결합할 거 같아 보이지 않는다는 점에서, 은 입자가 대단히 활성적임이 추정된다. 실험은 메탄을 이용하여 제조되는 35nm 은 및 아세틸렌을 이용하에 제조되는 10 nm 및 25nm 은을 이용하여 수행된다. 실험 중에, 은이 몇몇의 박테리아에 대하여 효능이 있음이 발견되었다.
일련의 항균성 효능 실험은 대장균 O157:H7, ATCC 43895 및 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus), ATCC6538에 대해 신규한 나노분말을 실험하기 위해서 ASTM 표준 E2315-03 "타임-킬 절차를 이용하여 항균성 활성의 평가를 위한 표준 안내 (standard Guide for Assessment of Antimicrobial Activity Using a Time-Kill Procedure)" 프로토콜을 이용하여 신규한 은 상에서 수행된다. 실험은 A.B.Balows, ASM Washington에 의해 편집되며 1994년 6월 연방관보에 의해 지휘된 5 인용판 "임상 미생물학 안내서 (Manual of Clinical Microbiology)"에 기재된 장점을 도입하고 있다. 각각의 샘플은 탈 이온수 내에서 나노분말을 혼합함으로써 준비되며, 50% 전력 및 50% 주기에서 2분의 두 사이클 동안 미소닉스 소니케이터(Misonix Sonicator) 3000을 이용하여 초음파 처리된다. 은은 보다 높은 농도에서 준비된다. 보다 낮은 농도에서의 샘플은 보다 높은 농도의 일부분 희석에 의해 준비되며 재 초음파 처리된다. 실험 결과는 표 5 및 표 6에 도시되어 있다.
Figure 112007016049674-PCT00005
Figure 112007016049674-PCT00006
이러한 실험으로부터의 결과는 은 나노분말이 박테리아를 즉각 박멸시키며 한 시간에서 대부분 완전히 박멸됨을 나타낸다. 산업에서, 항균성 정균제제(antibacterial static agent)는 성장을 방지하는 재료로서 간주된다. 이러한 재료는 통상적으로 Log 0 이상의 감소(at least a Log 0 reduction)를 갖는다. 재료는 일반적으로, Log 2 이상의 감소 및 바람직하게는 Log 3 감소가 있다면 항균성을 가는 것으로 간주된다. 기준에 따라서, "완전한 박멸"은 Log 4 이상 또는 Log 6 이사의 퍼센트 감소 사이로서 정의된다. 본 실험이 한 시간 동안 수행되는 동안, 당업자들은 이러한 실험의 시간 감도를 인식하고 있다. 종종 박테리아의 부가적인 박멸은 항세균제에 보다 긴 노출 시간으로 인해 발생한다.
실험된 두 개의 박테리아는 이들이 박테리아 형태, 그램 포지티브, 황색 포도상구균, 및 그램 네거티브 대장균을 대표하기 때문에 선택된다. 통상적으로, 은 이온은 그램 네거티브 박테리아에 대해 효과적이지만 그램 포지티브 박테리아에 대해 비효과적임을 보여왔다. 이러한 효과는 그램 포지티브 박테리아의 보다 두꺼운 펩티도글리칸 벽(peptidoglycan wall) 덕분이다. 신규한 은 재료의 독특한 특성은 이들이 그램 포지티브 및 그램 네거티브 박테리아에 대해 양호한 효율을 갖는다는 점이다.
개별적 실험에서, 아세틸렌 가스를 이용하여 제조되는 10nm 은은 대장균에대해 실험된다. 100ppm 및 500 ppm의 농도가 실험되며, 5시간 주입 후에 측정된 결과이다. 두 농도 모두는 CFU에 있어서 9-log 퍼센트 감소를 보인다.
새로운 재료의 항균성 효율은 여러 분야에서 활용될 수 있다. 신규한 재료가 항균성 특성을 부여하는데 이용될 수 있는 몇몇의 분야 및 제품은 국소 상처 드레싱, 크림 및 연고와 같은 상처 드레싱이다. 품목 항균성을 부여하기 위해서, 셀폰 스크린, 전화 수화기 및 키보드와 같은 다양한 전자 제품; 신발, 옷, 속옷, 보호 패드, 땀 밴드, 핸들 그립, 텐트 표면 또는 땀이나 수분과 같은 고 습기 노출이 있는 임의의 다른 영역과 같은 운동 물품; 비누, 방취제, 여성 위생 패드 및 일회용 휴지와 같은 개인 위생 제품; 칫솔 및 치약과 같은 치과 제품; 정수 필터(water filters); 가습기 및 와이프(wipes)에 도입될 수 있다. 다양한 코팅 및 구성적 에폭시와 페인트, 우드 데킹 및 보존 제품, 차일, 지붕 커버 및 풀 커버(pool covers)와 같은 섬유에 도입될 수 있다. 페인트, 세정 공급원 펄프와 종이, 플라스틱 및 음식 제품용 살생제로서 이용될 수도 있다.
전구체 혼합물을 코팅하는 조절가능한 피드백-제어된 농도를 갖춘 고 전류 펄스화 방전은 상당하며 경합 공정에 걸쳐서 중요한 이점을 갖는다. 아크 방전 플라즈마 열분해(pyrolyses) 배경 가스 또는 액체 증기, 또는 응축 중에 생성되는 주요 재료의 고온 입자 또는 액적은 동일한 결과를 완수한다. 이러한 제 2 재료 가스는 주요 재료로 공동 응축된다. 재료의 상대적인 융점, 제 2 재료가 열분해되는 시점, 및 다른 요소에 따라서 좌우되며, 하나 또는 다른 재료는 대안적인 재료로 구성되는 입자의 표면 상에 본래 또는 완전히 존재한다. 가스 농도 및 조성을 변화시킴으로써, 응집 및 코팅 두께의 레벨이 제어될 수 있다.
이전에 인용된 마이크로아크 방전과 비교될 때, 본 발명은 개략적으로 5000배 많은 에너지를 아크에 전달한다. 이는 본 발명이 시간 단위당 보다 많은 크기 정도를 갖는 재료를 제조하는 것을 허용한다. 보다 높은 에너지는 우수한 특성을 갖춘 나노재료의 보다 광범위한 범위의 합성을 가능할 수 있게 하는, 보다 신속한 담금으로 보다 고온의 플라즈마를 생성시키기도 한다. 신규한 공정은 화합물(예를 들어, 금속 탄화물)을 형성하기 보다는 공동 응축된 입자를 야기한다.
비교적으로, 마이크로아크 실험은 1 대기의 순수 메탄으로 수행되는 반면에, 본 발명은 불활성 가스 배경에서 1 ppm만큼 낮게 농도를 제어한다. 신규한 나노입자 코팅 공정은 마이크로아크 공정으로 제조되는 입자보다 보다 덜 응집되며 보다 결정질이며 따라서 안정한 입자를 제조한다.
플레임 합성 나노-캡슐화 공정에 비해, 신규한 공정의 보다 높은 온도 및 신속한 담금은 광범위한 재료로 작용하게 한다. 플레임 합성 공정은 본 발명과는 기본적으로 다른 공정이며, 코팅 재료의 선택에 있어서 보다 더 제한적이며, 코팅 두께 범위 또는 제조되는 입자의 크기를 제어할 성능이 거의 없다.
새로운 공정에 대한 다른 이전 경쟁 공정은 하나의 나노재료를 다른 나노재료로 코팅하기 위해서 졸-겔과 같은 화학 방법의 이용이다. 일반적으로 이러한 방법은 연성 응집체를 제조하는 것으로 공지되어 있으며, 나노입자가 용해 상태가 되면, 응집체 및 세균 덩어리를 형성하지 않게 건조하게 하는 것이 불가능할 수 있다.
출원인은 본 출원의 발명이 솔레노이드 공정에 밀접한 공정임을 믿는다. 코팅 공정은 솔레노이드 보호 방호(solenoid protection armor)의 인공물이며 이러한 적용과 양립할 수 있는 재료로 제한된다. 이러한 사실은 고강도, 플라즈마 내성, 절연, 아크 저항 재료의 간단한 목록으로 코팅 재료의 선택을 강요한다. 부가적으로, 선형 재료의 분해는 광범위한 가스 종을 야기하며, 코팅 전구체의 조성은 정확히 제어될 수 없다. 코팅 공정의 제어는 솔레노이드 공정과 함께 불가능하다. 솔레노이드 공정은 합성 공정에 복잡성과 상당한 부가 비용을 창출하며 이는 정교한 솔레노이드 자석 및 큰 펄스화 전력 공급원 및 제어 시스템을 요구하기 때문이다. 이와 달리, 솔레노이드 라이너는 소비되기 때문에 주기적 원칙으로 대체될 필요가 있다. 이는 시간 소비이며 노동 집약 공정이다. 이는 본 발명에서 매우 싼 자동화 가스 주입 시스템의 부가에 비교한다. 결국, 현재 솔레노이드 시스템과 이용되는 솔레노이드는 본 발명에 비해 상대적으로 낮은 제조 분야에서 제한하는 완전히 제한된 수명을 갖는다.
본 발명의 은과 솔레노이드 공정을 이용하여 제조되는 은 사이에는 상당한 차이점이 존재한다. 우선 재료의 크기 범위는 솔레노이드 공정으로 제조되는 재료의 크기 범위를 초과한다. 재료는 또한 상이한 분산 특성을 가지며 보다 많은 카르빈 양이 존재한다. 마지막으로, 다른 나노은에 비교되는 경우에 박테리아에 대해 보다 높은 효능을 가지며, 특히 그램-포지티브 박테리아를 갖는 것으로 보인다.
전술된 예는 본 발명의 특정 실시예를 증명하기 위해서 포함된다. 예로서 기재된 방법은 아래에 단지 본 발명의 예시적 실시예를 나타내는 것으로 당업자에 의해 인식된다. 그러나, 당업자는 본 발명의 기재 내용의 견지에서 기재된 특정 실시예에서 여러 가지 변화가 있을 수 있으며 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 비슷하거나 유사한 결과를 달성함을 인식하고 있다.
본 발명에 언급된 모든 특허 및 공보가 참조된다. 전술된 특정 구조, 기능, 및 전술된 실시예의 작동은 본 발명을 실행하기 위해서 반드시 필요하지는 않으며, 예시적 실시예나 실시예들의 완성을 위해서 단순히 기재되어 포함된다. 게다가, 전술된 참조 특허 및 공보에서 설정된 특정 구조, 기능 및 작동은 본 발명과 연관하여 실행될 수 있지만 실시예로서 필수적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 실질적으로 벗어남 없이 구체적으로 기재된 바와 같이 실행될 수 있는 것으로 이해된다.

Claims (86)

  1. (a) 한 쌍의 전극들을 반응 챔버 내의 가스 분위기에서 이격하여 위치설정 하는 단계로서, 한 쌍의 전극들 중 하나 이상은 제 1 전구체 재료이며, 고 전력, 펄스화 전력 공급원이 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 전기적으로 연결되는, 한 쌍의 전극을 위치설정하는 단계;
    (b) 상기 반응 챔버 내측으로 상기 제 1 전구체 재료와는 다른 제 2 전구체 재료를 제어된 양으로 도입시키는 단계;
    (c) 일반적으로 비응집된 나노입자를 포함하는 나노분말을 제조하기 위해서 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 상기 고 전력, 펄스화 전력 공급원으로부터 고 전력 전기 방전하는 단계를 포함하는,
    방법.
  2. 나노분말 제조용 합성 시스템으로서,
    (a) 이격된 한쌍의 전극 및 가스 분위기를 가지며 상기 전극들 중 하나 이상이 제 1 전구체 재료인, 반응 챔버;
    (b) 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 전기적으로 연결된 고 전력, 펄스화 전력 공급원;
    (c) 상기 반응 챔버에 작동가능하게 연결되는 제 2 전구체 재료의 공급원; 및
    (d) 제 2 전구체 재료 제어기를 포함하며,
    상기 제 2 전구체 재료 제어기는 상기 제 2 전구체 재료의 공급원에 작동가능하게 연결되어 상기 반응 챔버에 유입되는 상기 제 2 전구체 재료의 양을 제어하며,
    상기 나노분말은 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 상기 고 전력, 펄스화 전력 공급원으로부터 고 전력 전기 방전하여 제조되며, 제조되는 상기 나노분말은 일반적으로 비응집된 나노입자를 포함하는,
    합성 시스템.
  3. 비응집된 나노입자를 포함하는 나노분말로서,
    상기 나노분말은 금속 및 탄소를 포함하며, 상기 나노입자는 약 20 nm 미만의 평균 크기를 갖는,
    나노분말.
  4. 제 3 항에 있어서,
    (a) 한 쌍의 전극들을 반응 챔버 내의 가스 분위기에서 이격하여 위치설정 하는 단계로서, 한 쌍의 전극들 중 하나 이상은 제 1 전구체 재료이며, 고 전력, 펄스화 전력 공급원이 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 전기적으로 연결되는, 한 쌍의 전극을 위치설정 하는 단계;
    (b) 상기 반응 챔버 내측으로 상기 제 1 전구체 재료와는 다른 제 2 전구체 재료를 제어된 양으로 도입시키는 단계;
    (c) 일반적으로 비응집된 나노입자를 포함하는 나노분말을 제조하기 위해서 상기 한 쌍의 전극에 걸쳐서 상기 고 전력, 펄스화 전력 공급원으로부터 고 전력 전기 방전하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는,
    나노분말.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 상기 반응 챔버 내측에 가스 형태로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 공급원은 가스 형태인,
    합성 시스템.
  7. 제 1 항, 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 탄소 원자를 포함하며, 상기 나노분말은 상기 제 2 전구체 재료로부터 탄소 원자를 포함하는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 나노입자는 약 8nm 내지 약 45nm 사이의 평균 크기를 갖는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자는 약 8nm 내지 약 25nm 사이의 평균 크기를 갖는,
    방법 또는 합성 시스템.
  10. 제 1 항, 또는 제 2 항, 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 나노입자는 약 8 nm 내지 15nm 사이의 평균 크기를 갖는,
    방법, 합성 시스템 또는 나노분말.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 44 ppm 이상의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 440 ppm 이상의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 4,400 ppm 이상의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 44,000 ppm 이상의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 1ppm 내지 약 500,000 ppm 사이의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 약 50 ppm 내지 약 50,000 ppm 사이의 비율로 상기 반응 챔버 내측으로 도입되는,
    방법 또는 나노분말.
  17. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 탄화수소인,
    방법 또는 나노분말 또는 합성 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 탄화수소는 아세틸렌, 메탄, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 탄화수소는 알칸, 알켄, 알킨, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  20. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 실란 가스, 보란 가스, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  21. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 지르코늄, 니오븀, 금, 백금, 코발트, 티타늄, 아연, 하프뮴, 탄탈, 텅스텐, 이들의 조합물, 이들의 합금 및 상기 금속과 이들 합금의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  22. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 은, 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 이들의 조합물, 이들의 합금, 및 상기 금속과 이들 합금의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  23. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 지르코늄, 니오븀, 금, 백금, 코발트, 티타늄, 아연, 하프뮴, 탄탈, 텅스텐, 이들의 합금 및 상기 금속과 이들 합금의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  24. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나노분말은 금속 및 탄소를 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템.
  25. 제 24 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 탄소는 카르빈을 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템, 또는 나노분말.
  26. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 상기 반응 챔버 내측에 액체 형태로 도입되는,
    방법, 또는 나노분말.
  27. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료의 공급원은 액체 형태인,
    합성 시스템.
  28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 탄화수소를 포함하는,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  29. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 헵탄에티올을 포함하는,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료를 도입하는 단계는 액체 스프레이, 미스트, 분출 또는 자동화 드로퍼로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 주입 시스템을 이용하는 단계를 포함하는,
    방법, 또는 나노분말.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료 제어기는 액체 스프레이, 미스트, 분출 또는 자동화 드로퍼로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 주입 시스템을 포함하는,
    합성 시스템.
  32. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 상기 반응 챔버 내측에 고체 형태로 도입되는,
    방법, 또는 나노분말.
  33. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료의 공급원은 고체 형태인,
    합성 시스템.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료를 도입하는 단계는 상기 고 전력 전기 방전의 근처에서 로드를 공급하는 단계를 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료를 도입하는 단계는 펠릿 주입기를 이용하는 단계를 포함하는,
    방법, 또는 나노분말.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료 제어기는 펠릿 주입기를 포함하는,
    합성 시스템.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체를 도입하는 단계는 중력 구동 주입기, 기계적 구동 주입기, 및 경량의 가스 총으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 장치를 이용하는 단계를 포함하는,
    방법, 또는 나노분말.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료 제어기는 중력 구동 주입기, 기계적 구동 주입기, 및 경량의 가스 총으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 장치를 포함하는,
    합성 시스템.
  39. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 폴리카보네이트, 열가소성플라스틱, 열경화성플라스틱, 페놀 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드, 우레아 포름알데히드, 플루로폴리머, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 재료인,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  40. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(비닐클로라이드),폴리스티렌, 아크릴, 나일론, 셀룰로오즈, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 열가소성플라스틱인,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  41. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 폴리아미드, 폴리부타디엔, 폴리에테르 블록 아미 드(PEBA), 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리우레아, 폴리우레탄(PUR), 실리콘, 비닐 에스테르, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 열경화성플라스틱인,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  42. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  43. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 상기 반응 챔버 내측에 플라즈마 형태로 도입되는,
    방법, 또는 나노분말.
  44. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체의 공급원은 플라즈마 형태인,
    합성 시스템.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료를 도입하는 단계는 플라즈마 주입기를 이용하는 단계 를 포함하는,
    방법, 또는 나노분말.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료 제어기는 플라즈마 주입기를 포함하는,
    합성 시스템.
  47. 제 45 항 또는 제 46 항에 있어서,
    상기 플라즈마 주입기는 마샬 건, 전열 주입기, 및 이들의 조합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  48. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 가스 형태, 액체 형태, 고체 형태, 플라즈마 형태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 두 개 이상의 형태로 상기 반응 챔버 내측에 도입되는,
    방법, 또는 나노분말.
  49. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 반응 챔버 내측에 제 3 전구체 재료를 제어된 방식으로 도입하는 단계 를 더 포함하며,
    상기 제 2 전구체 재료는 가스 형태, 액체 형태, 고체 형태, 및 플라즈마 형태로부터 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 1 형태로 상기 반응 챔버 내측에 도입되며, 상기 제 3 전구체는 가스 형태, 액체 형태, 고체 형태, 및 플라즈마 형태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 2 형태로 상기 반응 챔버 내측에 도입되는,
    방법, 또는 나노분말.
  50. 제 2 항에 있어서,
    (a) 상기 반응 챔버에 작동가능하게 연결되는 제 3 전구체 재료의 공급원; 및
    (b) 상기 제 3 전구체 재료의 공급원에 작동가능하게 연결되며 상기 반응기로 유입되는 제 3 전구체 재료의 양을 제어하는 제 3 전구체 제어기를 더 포함하며,
    (ⅰ) 상기 제 2 전구체 재료의 공급원은 가스 형태, 액체 형태, 고체 형태, 및 플라즈마 형태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 1 형태이며,
    (ⅱ) 상기 제 3 전구체 재료의 공급원은 가스 형태, 액체 형태, 고체 형태, 및 플라즈마 형태로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제 2 형태인,
    합성 시스템.
  51. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
    상기 제 1 형태 및 제 2 형태는 다른 형태인,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  52. 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료 및 제 3 전구체 재료는 동일한 전구체 재료인,
    방법, 또는 나노분말, 또는 합성 시스템.
  53. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 두 개 이상의 금속을 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템, 또는 나노분말.
  54. 제 3 항에 있어서,
    상기 나노분말은 제 2 금속을 포함하는,
    나노분말.
  55. 제 1 항, 제 2 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 은을 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템, 또는 나노분말.
  56. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속은 은을 포함하는,
    나노분말.
  57. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 제 2 금속을 더 포함하는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  58. 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 제 2 금속을 더 포함하는,
    나노분말.
  59. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 1 전구체 재료는 철을 더 포함하는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  60. 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 철을 포함하는,
    나노분말.
  61. 제 55 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 탄소 원자를 포함하며, 상기 나노분말은 상기 제 2 전구체 재료로부터 탄소 원자를 포함하는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  62. 제 55 항에 있어서,
    상기 나노분말을 항세균제로서 이용하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  63. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 나노입자는 20 nm 미만의 평균 크기를 갖는,
    방법, 또는 합성 시스템.
  64. 제 55 항에 있어서,
    상기 나노 입자는 20 nm 미만의 평균 크기를 갖는,
    방법, 또는 합성 시스템.
  65. 제 64항 또는 제 55 항에 있어서,
    상기 제 2 전구체 재료는 탄소 원자를 포함하며, 상기 나노분말은 상기 제 2 전구체 재료로부터 탄소 원자를 포함하는,
    방법, 또는 합성 시스템, 또는 나노분말.
  66. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 2 이상의 박테리아 감소를 갖는,
    방법.
  67. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 2 이상의 박테리아 감소를 가질 수 있는 박테리아 박멸제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  68. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 3 이상의 박테리아 감소를 갖는,
    방법.
  69. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 3 이상의 박테리아 감소를 가질 수 있는 박테리아 박멸제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  70. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 4 이상의 박테리아 감소를 갖는,
    방법.
  71. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 4 이상의 박테리아 감소를 가질 수 있는 박테리아 박멸제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  72. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 6 이상의 박테리아 감소를 갖는,
    방법.
  73. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 Log 6 이상의 박테리아 감소를 가질 수 있는 박테리아 박멸제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  74. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 1 시간 이상 동안에 박테리아를 완전히 박멸시키는,
    방법.
  75. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 약 1 시간 이상 동안에 박테리아를 완전히 박멸시킬 수 있는 박테리아 박멸제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  76. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 그램 네거티브, 그램 포지티브, 및 그램 네거티브와 그램 포지티브로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 종류의 박테리아를 감소시키거나 제거하는데 이용되는,
    방법.
  77. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 그램 네거티브, 그램 포지티브, 및 그램 네거티브와 그램 포지티브로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 종류의 박테리아를 감소시키거나 제거하는데 이용되는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  78. 제 76 항 또는 제 77 항에 있어서,
    상기 박테리아는 대장균 및 황색 포도상구균으로 구성되는 그룹으로부터 선 택되는,
    방법, 또는 합성 시스템 또는 나노분말.
  79. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 전자 제품, 운동 물품, 비누, 개인 위생 제품, 치과 제품, 정수 필터, 가습기 및 와이프로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제품에 이용되는,
    방법.
  80. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 전자 제품, 운동 물품, 비누, 개인 위생 제품, 치과 제품, 정수 필터, 가습기 및 와이프로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제품 내에 항세균제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  81. 제 62 항에 있어서,
    상기 나노분말은 코팅으로 도입되는,
    방법.
  82. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 코팅 내에서 항세균제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
  83. 제 81 항 또는 제 82 항에 있어서,
    상기 코팅은 구성적 에폭시와 페인트, 우드 데킹과 보존 제품 및 섬유인,
    방법 또는 합성 시스템 또는 나노분말.
  84. 제 55 항에 있어서,
    상기 나노분말은 페인트, 세정 공급원, 펄프와 페이퍼, 프라스틱 제품, 및 음식 제품으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제품용 살생제로서 이용되는,
    방법, 합성 시스템, 또는 나노분말.
  85. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 나노분말은 페인트, 세정 공급원, 펄프와 페이퍼, 플라스틱 제품, 및 음식 제품으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 제품용 살생제로서 이용가능할 수 있는,
    합성 시스템 또는 나노분말.
  86. 제 55 항, 또는 제 55항 또는 제 56 항에 있어서,
    상기 탄소는 카르빈을 포함하는,
    합성 시스템, 또는 나노분말.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913886B1 (ko) * 2007-05-04 2009-08-26 삼성전자주식회사 저온 펄스 플라즈마를 이용한 나노입자 제조장치 및 방법
KR20110074246A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 재단법인 포항산업과학연구원 Ｓｍ2Ｃｏ17 나노 분말의 제조 장치 및 제조 방법
KR101055991B1 (ko) * 2008-09-30 2011-08-11 한국전력공사 이송식 아크 플라즈마 장치를 이용한 구리 나노분말 제조방법

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5188053B2 (ja) * 2006-10-26 2013-04-24 株式会社アルバック ナノ粒子作製方法
JP4836837B2 (ja) * 2007-03-12 2011-12-14 株式会社東芝 コアシェル型磁性ナノ粒子の製造方法
WO2008140786A1 (en) 2007-05-11 2008-11-20 Sdc Materials, Inc. Method and apparatus for making uniform and ultrasmall nanoparticles
US8507401B1 (en) 2007-10-15 2013-08-13 SDCmaterials, Inc. Method and system for forming plug and play metal catalysts
KR101056766B1 (ko) 2009-02-11 2011-08-22 주식회사 신우 엠에스티 나노입자 코팅을 위한 열 건조기
US9149797B2 (en) 2009-12-15 2015-10-06 SDCmaterials, Inc. Catalyst production method and system
US9119309B1 (en) 2009-12-15 2015-08-25 SDCmaterials, Inc. In situ oxide removal, dispersal and drying
US9126191B2 (en) 2009-12-15 2015-09-08 SDCmaterials, Inc. Advanced catalysts for automotive applications
US8652992B2 (en) 2009-12-15 2014-02-18 SDCmaterials, Inc. Pinning and affixing nano-active material
CN101791320B (zh) * 2010-04-16 2013-01-16 汪中 纳米碳颗粒在制备治疗痔疮的外用药物中的应用及该药物
US8669202B2 (en) 2011-02-23 2014-03-11 SDCmaterials, Inc. Wet chemical and plasma methods of forming stable PtPd catalysts
US9155310B2 (en) 2011-05-24 2015-10-13 Agienic, Inc. Antimicrobial compositions for use in products for petroleum extraction, personal care, wound care and other applications
AU2012258633A1 (en) 2011-05-24 2013-11-28 Agienic, Inc. Compositions and methods for antimicrobial metal nanoparticles
EP2744590A4 (en) 2011-08-19 2016-03-16 Sdcmaterials Inc COATED SUBSTRATES FOR USE IN CATALYSIS AND CATALYSTS AND METHOD FOR COATING SUBSTRATES WITH PRIMING COMPOSITIONS
US9156025B2 (en) 2012-11-21 2015-10-13 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
US9511352B2 (en) 2012-11-21 2016-12-06 SDCmaterials, Inc. Three-way catalytic converter using nanoparticles
EP2974560A4 (en) * 2013-03-14 2016-12-07 Sdcmaterials Inc PREPARATION OF PARTICLES WITH HIGH PASSAGE ON THE BASIS OF A PLASMA SYSTEM
WO2015013545A1 (en) 2013-07-25 2015-01-29 SDCmaterials, Inc. Washcoats and coated substrates for catalytic converters
EP3068517A4 (en) 2013-10-22 2017-07-05 SDCMaterials, Inc. Compositions of lean nox trap
EP3060335A4 (en) 2013-10-22 2017-07-19 SDCMaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
CN103705957B (zh) * 2013-12-31 2016-05-11 云南世纪华宝医药产业开发有限公司 循环流化床紫外灭菌设备及其用于松花粉的灭菌方法
EP3119500A4 (en) 2014-03-21 2017-12-13 SDC Materials, Inc. Compositions for passive nox adsorption (pna) systems
JP6590203B2 (ja) * 2015-11-12 2019-10-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 微粒子製造装置及び微粒子製造方法
JP2018117430A (ja) * 2017-01-17 2018-07-26 Ntn株式会社 電動モータ
KR102231999B1 (ko) * 2019-05-24 2021-03-25 박정욱 항균 구리 나노분말의 제조방법 및 그에 따라 제조된 항균 구리 나노분말
CN114043020B (zh) * 2021-12-17 2022-08-19 山东豪迈机械科技股份有限公司 一种电火花加工间隙电蚀产物的清除电路及其控制方法
CN115073070B (zh) * 2022-05-31 2023-04-25 河海大学 一种抗菌砂浆涂层的制备方法及应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6320032A (ja) * 1986-07-14 1988-01-27 Res Dev Corp Of Japan 被膜を有する超微粒子の製造法
IL148073A0 (en) * 1999-09-03 2002-09-12 American Inter Metallics Inc Apparatus and methods for the production of powders
US6600127B1 (en) * 1999-09-15 2003-07-29 Nanotechnologies, Inc. Method and apparatus for direct electrothermal-physical conversion of ceramic into nanopowder
US6797336B2 (en) * 2001-03-22 2004-09-28 Ambp Tech Corporation Multi-component substances and processes for preparation thereof
US20030108459A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-12 L. W. Wu Nano powder production system
US6777639B2 (en) * 2002-06-12 2004-08-17 Nanotechnologies, Inc. Radial pulsed arc discharge gun for synthesizing nanopowders

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100913886B1 (ko) * 2007-05-04 2009-08-26 삼성전자주식회사 저온 펄스 플라즈마를 이용한 나노입자 제조장치 및 방법
KR101055991B1 (ko) * 2008-09-30 2011-08-11 한국전력공사 이송식 아크 플라즈마 장치를 이용한 구리 나노분말 제조방법
KR20110074246A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 재단법인 포항산업과학연구원 Ｓｍ2Ｃｏ17 나노 분말의 제조 장치 및 제조 방법

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Publication number Publication date
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