KR20130125600A - 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체 및 그 제조방법 - Google Patents

구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명에 의한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법은 탄소 전구체와 구조규칙성 중형다공성 실리카의 혼합물을 형성하는 단계, 상기 혼합물을 탄화시켜 탄화물을 형성하는 단계, 및 상기 탄화물로부터 중형 다공성 실리카를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체 및 그 제조방법{MESOPOROOUS CARBON-CARBON NANOTUBE NANOCOMPOSITES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 나노 복합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체에 관한 것이다.
연료전지, 리튬-공기 전지 등과 같은 에너지 변환 및 저장 장치에 있어서, 전기 화학반응을 촉진하는 촉매는 매우 중요하므로 이들 촉매의 활성을 높이려는 다양한 시도가 이루어지고 있다.
촉매의 활성은 촉매의 반응 표면적이 증가할수록 향상되므로 촉매의 입자 직경을 줄여 반응 표면적을 증가시키고 전극에 균일하게 분포시켜야 한다.
이를 위해서는 촉매 담체도 넓은 표면적을 가져야 하므로 이에 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
에너지 변환 및 저장 장치용 촉매 담체는 다공성에 의해 도출되는 넓은 표면적뿐만 아니라 전자 흐름의 통로 역할을 하기 위한 전기 전도성을 가져야 한다. 이러한 촉매 담체로서 활성탄, 탄소블랙으로 알려져 있는 비결정질 미세다공성 탄소 분말, 구조 규칙성 탄소 분자체 물질 등이 널리 사용되고 있다.
그런데 이러한 비결정질 미세다공성 탄소 분말은 미세 기공들의 상호 연결이 미흡한 것으로 알려져 있다. 그래서 종래의 고분자 전해질 연료전지에서 비결정질 미세다공성 탄소 분말을 담체로 사용한 담지 촉매는 금속 입자 자체를 촉매로 사용한 경우와 비교하여 반응성이 훨씬 저하된다.
그러나 금속 입자 자체를 촉매로 사용하는 경우에는 다량의 촉매를 사용하게 되어 전극 제조단가가 상승되므로 직접 연료 전지의 단가가 높아지게 된다. 따라서 촉매 반응성을 더욱 향상시킬 수 있는 담지 촉매의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이러한 목적을 위해 구조규칙성 중형다공성 탄소 물질이 연료전지용 탄소 담체 물질로서 사용되었다. 구조규칙성 중형다공성 탄소에서는 미세 기공보다 큰 중형 기공들이 규칙적으로 연결되어 있어 물질 전달과 수송이 유리하기 때문에 미세다공성 탄소를 담체를 이용하였을 때에 비해 반응성이 크게 향상된다.
그러나 구조규칙성 중형다공성 탄소를 에너지 전환 및 변환용 담체 물질로 사용하는 경우 구조규칙성 중형다공성 탄소간 입자간 계면저항이 존재하여 전자의 효율적인 이동을 저해할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 전도도가 향상된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체는 중형 기공을 가지는 구조규칙성 중형다공성 탄소와 탄소나노튜브가 서로 연결된 구조를 갖는다.
상기 중형 기공의 평균 직경은 2~30nm 일 수 있다.
상기 나노 복합체의 비표면적은 200~2,000m2/g 이며, 면저항은 0.1~10Ω/□ 일 수 있다.
상기 나노 복합체의 X-선 회절분석시, CuK-알파(α) 특성 X-선 파장 1.541Å에 대한 브래그 각(2θ)의 주 피크가 0.5~1.5에서 나타날 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법은 탄소 전구체와 구조규칙성 중형다공성 실리카의 혼합물을 형성하는 단계, 상기 혼합물을 탄화시켜 탄화물을 형성하는 단계, 및 상기 탄화물로부터 중형 다공성 실리카를 제거하는 단계를 포함한다.
상기 탄소 전구체와 혼합되는 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카의 함량은 상기 탄소 전구체 100중량부에 대하여 50~300 중량부일 수 있다.
상기 탄소 전구체는 금속 이온이 배위된 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포피린(porphyrin), 헤민(hemin) 및 코롤(corrole) 중에서 선택된 적어도 하나의 거대 고리화합물일 수 있다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카는 삼차원 연결구조를 갖는 분자체 물질로서 입방구조를 갖는 MCM-48, SBA-1, SBA-6, SBA-16, KIT-5, KIT-6, FDU-1, FDU-12, 육방구조를 갖는 SBA-15, 기공이 불규칙하게 삼차원으로 연결된 구조를 갖는 KIT-1, MSU-1 중 선택된 적어도 하나일 수 있다.
또한, 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카는 일차원 기공들이 미세 세공으로 상호 연결된 구조를 갖는 중형 다공성 분자체 물질일 수 있다.
상기 탄화는 비활성 분위기에서 600 내지 1,500℃의 온도범위에서 이루어질 수 있다.
상기 중형 다공성 실리카의 제거는 상기 탄화물을 용매에 담가 구조규칙성 중형다공성 실리카를 선택적으로 용해시킴으로써 이루어질 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 복합체는 구조규칙성 중형다공성 탄소의 구조적 성질을 그대로 유지하면서 탄소 나노튜브가 구조규칙성 중형다공성 탄소 입자들을 상호 연결해 줌으로써 면저항 특성이 개선되어 전기에너지를 효율적으로 전달할 수 있다.
본 발명에 의한 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체는 에너지 변환 및 저장 장치 전극의 도전 재료로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브의 형성 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브의 제조과정의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브의 주사전자현미경 사진이다.
도 4는 비교예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 투과전자현미경 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체와 구조규칙성 중형다공성 탄소의 저각 X선 회절 분석결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체와 구조규칙성 중형다공성 탄소의 고각 X선 회절 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체와 구조규칙성 중형다공성 탄소의 질소 흡착 등온선과 기공크기 분포도를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브(ordered mesoporous carbon-CNT) 나노 복합체(nanocomposite)에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브의 형성 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 의한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체는 중형 기공을 가지는 구조규칙성 중형다공성 탄소와 탄소나노튜브가 서로 연결된 구조를 갖는다.
본 발명에 의한 나노 복합체는 미세기공(micropore)만을 갖고 있는 종래의 비정형질 미세 다공성 탄소 분말과는 달리 미세 세공뿐만 아니라 중간 세공(mesopore)를 적정 비율로 보유한다.
여기에서 IUPAC의 정의에 의하면, 미세세공은 일반적으로 약 2nm 이하의 직경을 갖는 세공을 의미하고, 중간 세공이라 함은 2 내지 50nm의 직경을 갖는 세공을 의미한다.
상기 중형 기공의 평균 직경은 2~30nm 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 나노 복합체를 에너지 변환 및 저장용 촉매 담체에 적용시, 상기 중형 기공의 평균 직경이 2 nm 미만이면 나노 복합체를 공급되는 연료 물질의 확산이 원할하지 못하여 촉매의 활성에 제한이 가해지고, 중형 기공의 평균 직경이 30nm를 초과하면 촉매 제조시 촉매 입자가 커지는 경향이 있어 촉매의 효율이 저하되어 바람직하지 못하다.
상기 나노 복합체의 비표면적은 200~2,000m2/g 이며, 면저항은 0.1~10Ω/□ 인 것을 특징으로 한다.
상기 나노 복합체의 비표면적이 200 m2/g 미만이면 나노 복합체를 에너지 변환 및 저장용 촉매 담체에 적용시, 담지되는 금속 입자의 분산도를 높이기 어렵고, 2,000 m2/g를 초과하면 미세 기공이 지나치게 많이 존재하여 연료의 확산 특성이 저하되어 촉매의 효율이 떨어져서 바람직하지 못하다.
본 발명의 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체는 구조규칙성 중형다공성 탄소의 세공들이 규칙적으로 배열된 구조를 가지므로 X-선 회절 분석에서 CuK-알파 특성 X-선 파장 1.541Å에 대한 브래그 각(2θ)의 주 피크가 적어도 0.5도에서 1.5도에서 나타난다.
추가적으로 상대적으로 세기가 약한 한 개 내지 두 개 이상의 피크가 1.5도에서 3도 사이에 나타날 수 있다. 이러한 피크들의 위치를 가지고 구조 분석을 하면 구조규칙성 중형다공성 탄소 부분의 구조(스페이스 그룹)을 알 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브의 제조과정의 공정도이다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법은 탄소 전구체와 구조규칙성 중형다공성 실리카의 혼합물을 형성하는 단계(S10), 상기 혼합물을 탄화시켜 탄화물을 형성하는 단계(S20), 및 상기 탄화물로부터 중형 다공성 실리카를 제거하는 단계(S30)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저 구조규칙성 중형다공성 실리카(ordered mesoporous silica, OMS) 주형물질(template)에 탄소 전구체를 도입하고, 이를 열처리(탄화 처리)를 실시하여 구조규칙성 중형다공성 실리카-탄소 나노 복합체를 형성한다.
여기에서 구조규칙성 중형다공성 실리카는 기공이 규칙적으로 배열되어 있어서 2도 이하의 XRD 피크가 나타나는 특성을 갖는 중형다공성 실리카를 말한다.
이어서, 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카(OMS)-탄소 복합체로부터 구조규칙성 중형다공성 실리카를 제거하여 탄소 나노튜브에 의해 구조규칙성 중형다공성 탄소가 서로 연결된 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체를 얻을 수 있다.
보다 상세하게, 탄소 전구체를 구조규칙성 중형다공성 실리카와 물리적으로 혼합한 다음 탄화(carbonization) 처리하여 구조규칙성 중형다공성 실리카(OMS)-탄소 복합체(탄화물)를 형성한다.
상기 탄소 전구체로는 금속 이온이 배위된 프탈로시아닌 (phthalocyanine), 포피린 (porphyrin), 헤민 (hemin), 코롤 (corrole) 등과 같은 거대 고리화합물이 사용될 수 있다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카로는 일차원 기공들이 미세 세공(micropore) 등으로 서로 연결된 구조를 갖는 분자체 물질로서 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카로는 삼차원 연결 구조를 갖는 분자체 물질로서 입방 구조를 갖는 MCM-48, 다른 입방 구조를 갖는 SBA-1, SBA-6, SBA-16, KIT-5, KIT-6, FDU-1, FDU-12, 육방 구조를 갖는 SBA-15, 기공이 불규칙하게 삼차원으로 연결된 구조를 갖는 KIT-1, MSU-1 등이 바람직하다.
또한, 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카로는 일차원 기공들이 미세 세공으로 상호 연결된 구조를 갖는 다양한 종류의 중형 다공성 분자체 물질 들을 포함하는 다양한 종류의 분자체 물질들이 사용될 수 있다.
상기 전구체와 혼합되는 구조규칙성 중형다공성 실리카의 함량은 상기 탄소 전구체 100 중량부에 대하여 50 내지 300 중량부인 것이 바람직하다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카의 함량이 50 중량부 미만인 경우는 상대적으로 전구체 혼합물의 양이 너무 많아서 입자간 응집현상이 심해져서 표면적이 감소하게 되고, 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카의 함량이 300 중량부를 초과하는 경우는 상대적인 전구체 함량이 적어서 실리카 기공 내부에 탄소 구조를 충분히 형성시키지 못하는 문제점이 있다.
상기 혼합 온도는 특별히 제한되는 것은 아니나, 상온에서 실시하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 혼합한 결과물을 탄화(carbonization)시켜서 탄소로 구조화 시킨다.
즉, 주형 역할을 하는 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카 내에 혼입된 탄소 전구체는 탄화 과정에 의해 흑연화되면서 구조화되며, 구조규칙성 중형다공성 실리카 표면에 흡착된 탄소 전구체는 탄화 온도에서 탄소 나노튜브를 형성한다.
상기 탄화는 전기로 등과 같은 가열수단을 이용하여 600 내지 1,500℃의 온도로 열처리함으로써 이루어진다.
만약 상기 탄화 온도가 600℃ 보다 낮은 경우에는 완전한 흑연화가 일어나지 않아서 탄소의 구조화가 불완전할 수 있고, 상기 탄화 온도가 1,500℃를 초과하는 경우는 탄소의 열적 분해가 일어나거나 주형 역할을 하는 실리카의 구조가 변형될 수 있다.
상기 탄화는 비산화 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 비산화 분위기는 진공 분위기, 질소 분위기 및 불활성 가스 분위기 중에서 선택될 수 있다.
이후에, 상기의 구조규칙성 중형다공성 실리카(OMS)-탄소 복합체로부터 구조규칙성 중형다공성 실리카를 선택적으로 용해시킬 수 있는 용매를 이용하여 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카를 제거한다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카를 선택적으로 용해시킬 수 있는 용매는 예를 들면, 불산(HF) 수용액 또는 수산화나트륨(NaOH) 용액 등을 포함한다.
여기에서 불산 수용액의 농도는 5 내지 47중량%이고, 수산화나트륨 수용액의 농도는 5 내지 30중량%이다.
상기 구조규칙성 중형다공성 실리카는 알칼리 용융 또는 탄산염 융해 등에 의하여 가용성인 규산염이 되고, 불산(HF)과 반응하여 침식되기 쉬운 SiF4를 형성하는 것으로 알려져 있다.
구조규칙성 중형다공성 실리카를 제거됨으로써, 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체를 분리할 수 있게 된다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체에 대하여 상세히 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예: 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 복합체의 제조>
니켈 프탈로시아닌 1 g 과 구조규칙성 중형다공성 실리카의 일종인 SBA-15 1g 을 상온에서 물리적으로 혼합하였다. 상기와 같이 혼합한 니켈 프탈로시아닌과 SBA-15의 혼합물을 튜브형 전기로에 넣고 이를 질소 분위기 하에서 가열하여 900℃에서 탄화처리를 실시하였다.
상기와 같이 탄화 처리된 결과물(탄화물)을 HF, 물 및 에탄올의 혼합 용액에 넣고 교반하는 과정을 반복하여 SBA-15를 제거하여 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 복합체를 제조하였다.
<비교예: 구조규칙성 중형다공성 탄소의 제조>
탄소 전구체로서 니켈이 함유되지 않은 프탈로시아닌 분자를 사용한 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법에 따라 탄화처리를 실시하여 구조규칙성 중형다공성 탄소를 제조하였다.
도 3은 실시예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체의 주사전자현미경 사진으로, 구조규칙성 중형다공성 탄소의 입자들이 탄소 나노튜브에 의해 네트워크 구조로 연결되어 있음을 보여주고 있다.
도 4는 비교예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소의 주사전자현미경 사진으로, 합성된 탄소 물질에 탄소 나노튜브가 없고 구조규칙성 중형다공성 탄소 입자들만으로 이루어져 있음을 알 수 있다.
도 5는 실시예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체의 투과전자현미경 사진으로 탄소 나노튜브가 구조규칙성 탄소 입자에 박혀있는 형상을 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예와 비교예에 의해 합성한 물질의 저각 X-선 회절 형태를 도시한 것으로, 실시예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체와 비교예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소의 주 피크들이 모두 0.9도에서 나타남을 알 수 있다.
이로부터 구조규칙성 탄소가 탄소 나노튜브와 나노 복합체를 형성하여도 메조영역에서의 구조적 규칙성이 유지됨을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예와 비교예에 의해 합성한 물질의 고각 X-선 회절 형태를 도시한 것으로, 실시예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체는 26도 부근에서 선폭이 매우 좁고 세기가 강한 피크를 보인다. 이는 탄소 나노튜브의 흑연화된 탄소층에 의해 나오는 피크로서 복합체에서 탄소 나노튜브가 존재함을 의미한다.
반면 비교예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소의 경우 22~26도 사이에서 매우 넓은 선폭의 피크를 보이며 이는 구조규칙성 중형다공성 탄소의 골격이 무정형의 탄소 골격으로 이루어져 있음을 의미한다.
도 8 및 도 9는 각각 질소흡착 등온선과 이로부터 기공크기 분포도를 도시한 것으로, 실시예에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체와 비교에 의해 합성한 구조규칙성 중형다공성 탄소 모두 유사한 흡착 등온선과 기공크기 분포도를 보임을 알 수 있다.
이는 구조규칙성 중형다공성 탄소와 탄소 나노튜브가 복합체를 형성해도 구조규칙성 중형다공성 탄소의 기공구조가 크게 변화하지 않고 그대로 유지됨을 의미한다.
상기 실시예 및 비교예에 있어서 합성물질의 표면적, 기공 부피, 기공 직경, 면저항 값을 하기 표 1에 나타내었다.
BET 표면적
(m2/g)		 기공부피
(cm3 /g)		 기공 직경
(nm)		 면저항
(Ω/□)
실시예 940 0.99 4.9 8
비교예 951 1.22 4.9 10~100
상기 표 1로부터 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 합성물질로부터 구조규칙성 중형다공성 탄소에 탄소 나노튜브가 복합체를 형성하여도 표면적 및 기공 크기에는 큰 변화가 없었고, 기공부피가 다소 감소하는 것을 알 수 있다.
상기 표 1로부터 실시예 및 비교예에 의해 합성한 물질들은 각각 8 (Ω/□) 및 10~100 (Ω/□)의 면저항 값을 보여서 실시예로부터 얻어진 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소 나노튜브 나노 복합체가 비교예에 얻어진 구조규칙성 중형다공성 탄소에 비해 높은 전도도를 보임을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 중형 기공을 가지는 구조규칙성 중형다공성 탄소와 탄소나노튜브가 서로 연결된 구조를 갖는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중형 기공의 평균 직경은 2~30nm 인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 복합체의 비표면적은 200~2,000m2/g 이며, 면저항은 0.1~10Ω/□ 인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 복합체의 X-선 회절분석시,
    CuK-알파(α) 특성 X-선 파장 1.541Å에 대한 브래그 각(2θ)의 주 피크가 0.5~1.5에서 나타나는 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체.
  5. 탄소 전구체와 구조규칙성 중형다공성 실리카의 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 혼합물을 탄화시켜 탄화물을 형성하는 단계; 및
    상기 탄화물로부터 중형 다공성 실리카를 제거하는 단계를 포함하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노복합체의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄소 전구체와 혼합되는 상기 구조규칙성 중형다공성 실리카의 함량은 상기 탄소 전구체 100중량부에 대하여 50~300 중량부인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄소 전구체는 금속 이온이 배위된 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포피린(porphyrin), 헤민(hemin) 및 코롤(corrole) 중에서 선택된 적어도 하나의 거대 고리화합물인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 구조규칙성 중형다공성 실리카는 삼차원 연결구조를 갖는 분자체 물질로서 입방구조를 갖는 MCM-48, SBA-1, SBA-6, SBA-16, KIT-5, KIT-6, FDU-1, FDU-12, 육방구조를 갖는 SBA-15, 기공이 불규칙하게 삼차원으로 연결된 구조를 갖는 KIT-1, MSU-1 중 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 구조규칙성 중형다공성 실리카는 일차원 기공들이 미세 세공으로 상호 연결된 구조를 갖는 중형 다공성 분자체 물질인 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄화는 비활성 분위기에서 600 내지 1,500℃의 온도범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 중형 다공성 실리카의 제거는 상기 탄화물을 용매에 담가 구조규칙성 중형다공성 실리카를 선택적으로 용해시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 구조규칙성 중형다공성 탄소-탄소나노튜브 나노 복합체의 제조방법.
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