KR20220069795A - 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치 - Google Patents
나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 나노 재료를 효율적으로 대량 생산할 수 있는 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치를 제공하는 것이다.
Description
본 명세서는 2020년 11월 20일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2020-0157033호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 나노 재료를 효율적으로 대량 생산할 수 있는 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치에 관한 것이다.
나노 스케일의 재료는 여러 우수한 특성으로 인하여 전자산업을 포함해 다양한 산업에서 많은 주목을 받고 있으나, 고품질의 나노 재료를 대량으로 제조하기 위한 공정상 한계 등으로 인하여 실제적인 산업적 적용에는 어려움이 있어 왔다.
다양한 나노 스케일의 재료 중에 특히 질화붕소나노튜브(BNNT: Boron Nitride Nano-Tubes)는 일반적으로 알려져 있는 탄소나노튜브(CNT: Carbon Nano-Tubes)와 기계적 특성 및 열전도 특성은 유사한 반면, 전기적 절연성, 내열 특성, 및 화학적 안정성 등이 우수하다. 또한 BNNT를 구성하고 있는 붕소는 열중성자 흡수능이 CNT를 구성하고 있는 탄소와 비교하여 약 20만 배나 높아 중성자 차폐재로도 유용한 물질이다.
그러나 이러한 BNNT는 1,000℃ 이상의 고온에서 합성되는 등 공정의 어려움으로 인해 현재 전 세계적으로 대량생산이 용이하지 않은 상태이다. 이러한 상황은 BNNT에 한정되는 것은 아니고, 다른 나노 재료에서도 고품질 양산 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 대량 생산이 가능하고 효율적으로 나노 재료를 제조할 수 있는 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용하여 나노 재료를 합성하는 나노 재료 합성 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는, 기둥 형상을 가지며, 다공성 구조를 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 1 이상 수납하는 수납부: 상기 수납부에 수납된 상기 전구체를 전달 받고, 상기 전구체에 나노 재료를 형성시키는 반응존을 포함하는 챔버: 및 상기 수납부 및 상기 챔버에 연결되며, 상기 수납부로부터 상기 전구체를 전달 받아 상기 챔버로 공급하는 공급부;를 포함하며, 상기 공급부는, 상기 챔버의 길이 방향을 따라 상기 전구체를 상기 챔버에 투입하는 것인 나노 재료 합성 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 전구체를 거치하는 반응모듈 없이 직접 합성 장치에 투입되어 공정상의 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 나노 재료를 효과적으로 합성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 나노 재료의 대량 생산이 가능하고 생산 시간을 줄일 수 있으며 제조 수율이 높은 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 나노 재료를 안정적으로 합성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 합성 장치의 운용 효율성을 향상시켜, 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 투입 및 합성된 나노 재료의 배출 공정에 필요한 가스 공급량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 수납부위의 형태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 모따기 처리된 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 삽입봉을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 5의 A-A'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 5의 B-B'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6c는 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 측면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 수납부위의 형태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 전의 SEM 사진이다.
도 10은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진이다.
도 11은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진과 EDS 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 TEM 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 XRD 데이터이다.
도 2a 내지 도 2c는 수납부위의 형태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 모따기 처리된 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 삽입봉을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 5의 A-A'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 5의 B-B'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6c는 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 측면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 수납부위의 형태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 전의 SEM 사진이다.
도 10은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진이다.
도 11은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진과 EDS 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 TEM 사진이다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 XRD 데이터이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
본원 명세서 전체에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
본원 명세서 전체에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 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.
본원 명세서 전체에서, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본원 명세서 전체에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시상태는 기둥 형상을 가지며, 다공성 구조를 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 전구체를 거치하는 반응모듈 없이 직접 합성 장치에 투입되어 공정상의 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 1b는 도 1a의 A-A'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 수납부위의 형태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2a는 2개의 수납부위에 수납홈(12, 12')이 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이고, 도 2b는 1개의 수납부위에는 수납홈(12)이 형성되고 다른 1개의 수납부위에는 수납면(13)이 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이고, 도 2c는 2개의 수납부위에 수납면(13, 13')이 형성된 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 기둥 형상을 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체로서, 상기 전구체의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 전구체가 수납 가능하도록 구비된 수납부위;를 포함하고, 다공성 구조를 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 1 이상의 수납부위, 보다 구체적으로 2 이상의 수납부위를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 수납부위를 포함함으로써, 전구체를 거치하는 반응모듈 없이 직접 합성 장치에 투입되어 공정 상의 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 구체적으로, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 반응모듈에 비해 열용량이 낮아, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 챔버에 빠른 속도로 투입이 가능하여, 나노 재료 합성 공정 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 반응모듈 없이 챔버에 투입이 가능하여, 유지 보수가 용이하며 나노 재료 합성의 생산 단가를 절감할 수 있다. 또한, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 가볍기 때문에 합성 장치의 구성 부품들이 받는 열충격에 의한 합성 장치의 파손 가능성이 낮아, 나노 재료 합성 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 나노 재료를 효과적으로 합성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있으나, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제조하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 먼저 기둥 형상을 가지며, 다공성인 나노 재료 합성용 전구체를 얻은 다음, 여기에 수납부위를 형성하여 제조할 수 있다.
예를 들어, 원료분말 및 촉매를 포함하는 제1 분말을 준비하는 단계, 상기 제1 분말을 나노화시켜 제2 분말을 얻는 단계, 상기 제2 분말을 포함하는 분산액을 제조하는 단계, 상기 분산액을 성형하여 기둥 형상의 나노 재료 합성용 전구체를 얻는 단계, 및 상기 전구체에 기공을 생성하여 나노 재료 합성용 다공성 전구체를 얻는 단계를 포함하는 방법으로, 기둥 형상을 가지며 다공성인 나노 재료 합성용 전구체를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 원료분말은 예를 들어, 분말상 붕소일 수 있다. 구체적으로, 상기 붕소는 비정질 및/또는 결정질 붕소일 수 있다. 비정질 붕소는 그 경도가 낮기 때문에, 나노화 단계, 구체적으로 공기의 와류를 이용한 붕소분말의 나노화 공정 시에 혼합 추가되는 촉매 금속 및/또는 금속산화물 입자의 나노화에 효율적으로 기여할 뿐 아니라, 붕소 분말이 촉매 금속 및/또는 금속 산화물 표면에 코팅 또는 임베딩되어 효율이 좋은 시드 전구체 나노입자를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촉매는 분말 상으로 제공될 수 있다. 상기 촉매는 비정질 붕소에 더 효과적일 수 있다. 이는 비정질 붕소를 사용하는 경우, 공기 제트 및/또는 그 와류에 의한 나노화 과정에서 매우 짧은 시간에 많은 양의 붕소 나노 분말을 제조할 수 있기 때문이다.
상기 촉매는 원료분말의 나노화 공정 중에 원료분말 입자와 혼재되어 전구체 나노입자를 형성하며, 이 전구체 나노입자는 나노 재료 제조 시 시드로서의 역할을 수행하여 기체와 반응함으로써 나노 재료 합성에 기여할 수 있다. 예를 들어 붕소 전구체 나노입자는 질소와 반응함으로써 질화붕소 나노튜브의 합성에 기여할 수 있다.
상기 촉매는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들면, Fe, Mg, Ni, Cr, Co, Zr, Mo, W 및/또는 Ti와 이들의 산화물 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 분말은 원료분말과 촉매의 중량비가 2:1 내지 9.5:0.5일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 분말에 포함된 원료분말과 촉매의 중량비는 3:1 내지 15:1, 5:1 내지 13:1 또는 7:1 내지 10:1일 수 있다. 상기 제1 분말에 포함된 원료분말과 촉매의 중량비가 전술한 범위 내인 경우, 효과적으로 나노 재료를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 분말을 나노화하는 방법은 공기에 의해 형성된 분쇄 영역에 상기 제1 분말을 투입하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 에어젯 밀링을 통하여 제1 분말을 나노화 시킬 수 있다. 이때, 에어젯 밀링의 공정 조건은, 제1 분말의 공급량(Feed rate)이 2 g/min 이상 10 g/min 이하, 공급 압력(Feed pressure)이 80 psi 이상 120 psi 이하, 분쇄 압력(Grinding pressure)이 60 psi 이상 100 psi 이하일 수 있다. 상기 조건의 에어젯 밀링 공정을 통하여, 제1 분말을 효과적으로 나노화시킬 수 있다. 이를 통해, 붕소 분말에 촉매가 임베딩되어 이후에 진행되는 나노튜브 성장에 주요 요인을 작용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 분산액은 상기 제2 분말, 바인더 분말 및 발포제를 포함할 수 있다. 이때, 제2 분말, 바인더 분말 및 발포제의 중량비는 1 : 1 내지 4 : 0.1 내지 0.2일 수 있다. 이때, 바인더 분말 및 발포제로서, 당업계에서 이용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 제2 분말을 포함하는 분산액을 성형하여 기둥 형상의 나노 재료 합성용 전구체를 얻는 단계는 상기 분산액을 상기 기둥 형상의 몰드에 주입하고, 상기 몰드를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 몰드를 가열하는 온도는 150 ℃ 이상 250 ℃ 이하일 수 있고, 몰드를 가열하는 시간은 0.5 시간 이상 8 시간 이하일 수 있다. 전술한 범위의 온도 및 시간 조건에서 몰드를 열처리함으로써, 기둥 형상의 나노 재료 합성용 전구체를 용이하게 수득할 수 있다. 이때, 기둥 형상의 나노 재료 합성용 전구체를 얻는 단계와 나노 재료 합성용 다공성 전구체를 얻는 단계는 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 분산액을 원통형의 몰드에 넣고 열처리하는 공정을 통해, 기둥 형상을 가지며, 다공성 구조를 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 수득할 수 있다.
상기 방법으로 제조된 기둥 형상을 가지는 나노 재료 합성용 다공성 전구체에 수납부위를 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제조된 나노 재료 합성용 다공성 전구체를 가공하여 수납부위를 형성하거나, 또는 수납부위가 형성되도록 준비된 몰드를 이용하여 기둥 형상의 나노 재료 합성용 전구체를 얻는 단계와 동시에 수납부위를 형성할 수도 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 기둥 형상을 가지는 나노 재료 합성용 다공성 전구체에 복수의 관통홀을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전구체는 원기둥, 반원기둥, 타원형기둥, 또는 다각기둥 형상일 수 있다. 이때, 상기 원기둥 전구체는, 상기 전구체의 길이방향에 수직한 방향의 단면이 원인 것을 의미할 수 있다. 이와 동일하게, 반원기둥은 단면이 반원인 형태, 타원형기둥은 단면이 타원형인 형태, 다각기둥은 단면이 다각형인 형태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 다각기둥은 삼각기둥, 사각기둥(정사각기둥, 직사각기둥, 마름모 기둥), 오각기둥, 육각기둥, 칠각기둥, 또는 팔각기둥일 수 있다. 다만, 다각기둥의 형상을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 원기둥 현상을 가질 수 있다. 이때, “원기둥 형상”은 기본적인 원기둥 형상뿐만 아니라 원기둥 형상을 기본으로 이에 변형이 가해진 형상도 포함한다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 원기둥 형상을 가짐에 따라, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 챔버에 용이하게 투입될 수 있다. 이를 통해, 나노 재료 합성 장치에서 나노 재료 합성 공정의 효율을 향상시키고, 공정 난이도를 저감시킬 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 나노 재료 합성용 독립형 전구체가 원기둥 현상인 실시상태를 중점으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 2 이상의 수납부위를 포함할 수 있다. 종래의 전구체는 별도의 수납부위가 형성되어 있지 않아, 전구체를 반응모듈에 거치하여 반응기에 투입하여, 공정 상의 효율이 낮은 문제가 있었다. 반면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 자체에 수납부위가 형성됨에 따라, 반응모듈 없이도 합성 장치에 직접 투입이 가능하여 공정 상의 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 상기 “독립형”의 의미는 전술한 바와 같이, 별도의 반응모듈에 거치하지 않고 상기 전구체가 합성 장치에 직접 투입이 가능한 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 2 이상의 수납부위, 구체적으로 2개의 수납부위를 포함할 수 있다. 상기 2개의 수납부위는, 상기 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 중심축을 지나는 평면에 대하여 대칭으로 구비될 수 있다. 상기 2 개의 수납부위가 서로 대칭되어 구비되는 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 후술하는 나노 재료 합성 장치의 수납부에 효과적으로 수납될 수 있다. 또한, 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 적층 및 보관이 보다 용이할 수 있다. 또한, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 반응존을 포함하는 챔버에 용이하게 투입될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수납부위는, 상기 전구체의 길이 방향을 따라 연속되고, 상기 전구체의 외측(또는 외주면)에서 내측을 향하는 방향을 따라 형성된 수납홈을 적어도 하나 포함할 수 있다. 도 2a를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라 연속되는 2 개의 수납홈(12, 12')이 형성될 수 있다. 상기 수납홈은, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 수납부에 구비된 체결부에 체결될 수 있다. 이를 통해, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 수납부에 안정적으로 수납될 수 있다. 또한, 상기 수납홈은 후술하는 나노 재료 합성 장치의 챔버에 구비되어, 반응가스를 공급하는 가스 공급관(예를 들어, 디퓨저, 튜브 등)의 형태와 대응될 수 있다. 이를 통해, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 챔버에 용이하게 투입될 수 있으며, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 반응가스가 안정적으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 길이의 비는 1:3 이상 1:6 이하일 수 있다. 도 2a를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)과 길이(
)의 비는 1:3.5 이상 1:5.5 이하, 1:4 이상 1:5 이하, 1:3 이상 1:4.5 이하, 1:3.5 이상 1:4 이하, 1:4 이상 1:6 이하, 또는 1:4.5 이상 1:5.5 이하일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 길이의 비가 전술한 범위 내인 경우, 나노 재료 합성 장치의 챔버 내에서 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 반응가스가 효과적으로 공급되어 나노 재료의 합성 효율이 보다 증가될 수 있다. 또한, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 길이의 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 수납부에 효과적으로 수납될 수 있고, 챔버에 용이하게 투입될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경은 50 mm 이상 70 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경은 55 mm 이상 65 mm 이하, 50 mm 이상 60 mm 이하, 60 mm 이상 70 mm 이하, 또는 60 mm 이상 65 mm 이하일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경이 전술한 범위 내인 경우, 챔버에서 공급되는 반응가스가 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체 내부 전체에 고르게 공급될 수 있다. 이를 통해, 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 이용한 나노 재료 합성 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 2a를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)은, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(예를 들어, 원기둥)의 단면에서 중심축을 지나는 길이 중에서 가장 긴 길이를 의미할 수 있다. 한편, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경은, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 챔버 직경에 맞추어 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이는 200 mm 이상 300 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이는 220 mm 이상 280 mm 이하, 240 mm 이상 260 mm 이하, 200 mm 이상 250 mm 이하, 또는 250 mm 이상 300 mm 이하일 수 있다. 전술한 범위의 길이를 가지는 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 수납부에 효과적으로 수납될 수 있고, 챔버에 용이하게 투입될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 상기 수납홈의 직경의 비는 1:0.0001 내지 1:0.3일 수 있다. 구체적으로 도 1b 및 도 2a를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)과 수납홈(12, 12')의 직경(d2')의 길이비는 1:0.001 내지 1:0.3, 1:0.01 내지 1:0.3, 또는 1:0.1 내지 1:0.3일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)과 수납홈(12, 12')의 직경(d2')의 길이비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 수납홈(12, 12')을 통하여 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)가 수납부에 안정적으로 수납될 수 있고, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 강도, 내구성 등의 기계적 물성이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 이때, 도 1b를 참고하면, 상기 수납홈(12, 12')의 직경(d2')은, 수납홈(12, 12')의 중심축을 지나는 길이 중에서, 가장 짧은 길이를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수납부위는, 상기 전구체의 길이 방향을 따라 편평하게 연속되는 면으로 형성된 수납면을 적어도 하나 포함할 수 있다. 도 2c를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라 연속되는 2 개의 수납면(13, 13')이 형성될 수 있다. 상기 수납면(13, 13')은, 편평한 형태로 형성될 수 있고, 이를 통해 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 적층 및 보관이 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수납부위는, 상기 전구체의 길이 방향을 따라 편평하게 연속되는 면으로 형성된 수납면과 상기 전구체의 길이 방향을 따라 연속되고, 상기 전구체의 외측(또는 외주면)에서 내측을 향하는 방향을 따라 형성된 수납홈을 포함할 수 있다. 도 2b를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라 연속되는 1개의 수납면(13)과 1개의 수납홈(12)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 다공성 구조를 가진다. 도 1b를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)는 복수의 미세기공(micro-pore, P)를 포함하는 다공성 구조를 가질 수 있다. 이 때, 도 1b에는 설명의 편의를 위하여, 미세기공(P)을 확대하여 도시하였다. 또한, 도 1b에는 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 내부에 복수의 미세기공(P)이 포함되는 것이 개시되어 있으나, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 외면에도 복수의 미세기공(P)이 형성되어 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체가 다공성 구조를 가짐에, 반응가스와의 접촉면적이 보다 증가되어, 나노 재료 형성 효율이 보다 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 다공성 구조는 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제조하기 위하여 사용되는 재료, 또는 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제조하는 방법에 의하여 형성될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 모따기 처리된 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 모따기 처리될 수 있다. 구체적으로, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 기둥 형상의 밑면 또는 윗면에 모따기 처리된 부위(이하, 모따기 부위)를 포함할 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 모따기 처리함으로써, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 각 파트를 통과할 때 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체가 훼손되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 모따기 부위는 45 ° 이하의 각도로 형성될 수 있다. 도 3b를 참고하면, 모따기 부위의 각도(α)는 45 ° 이하, 40 ° 이하, 35 ° 이하, 또는 30 ° 이하일 수 있다. 또한, 모따기 부위의 각도(α)는 15 ° 이상, 20 ° 이상, 또는 25 ° 이상일 수 있다. 도 3b를 참고하면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 모따기 부위의 높이(d3)는 10 mm 이상 20 mm 이하, 10 mm 이상 15 mm 이하, 또는 15 mm 이상 20 mm 이하일 수 있다.
상기 모따기 부위의 각도 및 높이가 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체가 나노 재료 합성 장치의 각 파트를 통과할 때 훼손되거나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 챔버에 용이하게 투입될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 모따기 부위의 높이의 길이 비는 1:0.1 내지 1:0.35일 수 있다. 도 2a 및 도 3b를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)과 모따기 부위(14)의 높이(d3)의 길이 비는 1:0.15 내지 1:0.35, 1:0.1 내지 1:0.25, 또는 1:0.2 내지 1:0.35일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 모따기 부위의 높이의 길이 비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 내구성 등의 기계적 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시상태에 따른 삽입봉을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4a는 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 내부에 하나의 삽입봉(15)이 구비된 것을 나타낸 것이고, 도 4b는 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 내부에 두개의 삽입봉(15, 15')이 구비된 것을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 상기 전구체의 길이 방향을 따라 상기 전구체의 내부에 구비되는 삽입봉을 1 이상 더 포함할 수 있다. 상기 삽입봉은 내열 금속으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 삽입봉은 전술한 촉매로 형성될 수 있다. 상기 전구체의 길이 방향을 따라 삽입봉이 상기 전구체의 내부에 삽입됨으로써, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 길이 방향에서의 강성이 효과적으로 향상될 수 있으며, 나노 재료(예를 들어, 질화붕소나노튜브)의 합성과 성장을 촉진하는 금속촉매로서의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 삽입봉은 원기둥, 반원기둥, 타원형기둥, 또는 다각기둥 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 삽입봉의 직경은 2 mm 이상 5 mm 이하일 수 있고, 길이는 120 mm 이상 180 mm 이하일 수 있다. 상기 삽입봉의 직경과 길이가 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이 방향에서의 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 나노 재료(예를 들어, 질화붕소나노튜브)의 합성과 성장을 촉진하는 금속촉매로서의 역할을 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 상기 삽입봉의 직경의 비는 1:0.02 내지 1:0.04일 수 있다. 또한, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이와 상기 삽입봉의 길이의 비는 1:0.4 내지 1:0.7일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체와 상기 삽입봉의 직경의 비 및 길이의 비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이 방향에서의 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 나노 재료 합성 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 내열 금속 삽입봉은 1,400 ℃ 이상의 온도를 견딜 수 있는 재료로 형성될 수 있으며, 예를 들어 텅스텐으로 형성될 수 있다. 다만, 삽입봉의 재료를 한정하는 것은 아니고, 전술한 온도 이상을 견딜 수 있는 내열성 재료를 사용할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 중심축과 기둥 형상의 삽입봉(15)의 중심축이 서로 평행하도록, 삽입봉(15)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 수납홈(12 또는 12')에 인접한 바닥면과 평행하도록 삽입봉(15)이 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 내부에 구비될 수 있다.
도 4b를 참고하면, 두개의 삽입봉(15, 15')이 서로 교차된 형태로 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 내부에 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 길이 방향에서의 강성이 효과적으로 향상될 수 있고, 촉매로서 역할을 수행하여 전구체 내부에서 나노 재료의 합성 반응성을 향상할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시상태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다.
도 6a는 도 5의 A-A'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 5의 B-B'선을 따라 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6c는 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 측면을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 수납부위의 형태에 따른 관통홀을 포함한 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 7a는 2개의 수납부위에 수납홈(12, 12')이 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이다. 한편, 도 7a에는 도시되어 있지 않으나, 상기 수납홈(12, 12')이 형성된 부분에도 복수의 관통홀(11)이 구비될 수 있다. 도 7b는 1개의 수납부위에는 수납홈(12)이 형성되고 다른 1개의 수납부위에는 수납면(13)이 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이다. 도 7c는 2개의 수납부위에 수납면(13, 13')이 형성된 형성된 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)를 나타낸 도면이다. 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 수납면(13, 13')에는 복수의 관통홀(11)이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 상기 전구체의 외측(또는 외주면)에서 내측을 향하는 방향으로 관통되는 복수의 관통홀을 포함할 수 있다. 도 5를 참고하면, 상기 복수의 관통홀(11)은 상기 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 외측(또는 외주면)에서 내측을 향하는 방향으로 관통한다. 상기 복수의 관통홀에, 후술하는 나노 재료 합성 장치의 챔버에서 공급되는 반응가스가 유입될 수 있다. 즉, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 복수의 관통홀을 포함함으로써, 상기 반응가스와의 접촉 면적이 보다 증가되어, 나노 재료를 효과적이고 안정적으로 합성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 관통홀의 직경은 2 mm(Ø2) 이상 3 mm(Ø3) 이하일 수 있다. 상기 관통홀의 직경이 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 전구체의 내부에 반응가스를 효과적으로 전달 및 순환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 복수의 관통홀은 상기 기둥의 중심축에 대하여 방사형으로 구비될 수 있다. 도 5 및 도 6a를 참고하면, 복수의 관통홀(11)은 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 중심축을 기준으로, 방사형으로 구비될 수 있다. 상기 복수의 관통홀은 상기 기둥의 중심축에 대하여 방사형으로 구비됨으로써, 나노 재료 합성 장치에서 공급되는 반응가스가 효과적으로 상기 복수의 관통홀에 유입될 수 있고, 상기 반응가스는 상기 전구체의 내부 및 외부에서 원활하게 순환될 수 있다. 이를 통해, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 효과적으로 나노 재료가 형성될 수 있다.
또한, 상기 기둥의 중심축에 대하여 방사형으로 구비되는 상기 복수의 관통홀은, X-Y-Z축에 대하여 서로 대칭을 이루어 구비될 수 있다. 상기 복수의 관통홀이 대칭의 방사형으로 구비됨에 따라, 반응가스는 상기 관통홀을 통하여 상기 나노 재료 합성용 다공성 전구체에서 원활한 흐름을 유지할 수 있다. 한편, 상기 복수의 관통홀은 랜덤하게 구비될 수도 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 상기 관통홀의 직경의 비는 1:0.0001 내지 1:0.1일 수 있다. 구체적으로 도 5, 도 6c 및 도 7a를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 직경(d2)과 관통홀의 직경(도면부호 미도시)의 길이비는 1:0.001 내지 1:0.1, 1:0.01 내지 1:0.1, 1:0.01 내지 1:0.5, 또는 1:0.03 내지 1:0.5일 수 있다. 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 직경과 상기 관통홀의 직경의 비가 전술한 범위 내인 경우, 반응가스는 상기 복수의 관통홀에 효과적으로 유입될 수 있고, 상기 전구체의 내부 및 외부에서 원활하게 순환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 복수의 관통홀은, 상기 전구체의 길이 방향을 따라 서로 이격되어 구비될 수 있다. 구체적으로 도 6c를 참고하면, 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라, 복수의 관통홀(11)이 서로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 복수의 관통홀이 상기 전구체의 길이 방향을 따라 서로 이격되어 구비됨으로써, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체와 반응가스의 접촉 면적이 효과적으로 증가할 수 있다.
한편, 도 6c에는 복수의 관통홀(11)이 기둥 형상의 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라 동일한 간격(d1)으로 이격되어 있는 실시상태가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 관통홀은 전구체의 길이 방향을 따라 서로 상이한 간격으로 이격될 수 있고, 또한, 동일한 간격으로 이격되는 부분과 상이한 간격으로 이격되는 부분을 포함할 수도 있다.
도 6c를 참고하면, 복수의 관통홀(11)은 전구체(10)의 길이(
) 방향을 따라 10 mm 이상 20 mm 이하의 간격(d1)으로 이격되어 구비될 수 있다. 또한, 복수의 관통홀(11)은 기둥 형상의 전구체(10)의 원주 방향을 따라 10 mm 이상 20 mm 이하의 간격(d1')으로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 복수의 관통홀이 이격된 간격이 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체 반응가스가 효과적으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 길이와 서로 인접하는 관통홀들이 이격된 길이의 비는 1:0.0001 내지 1:0.1, 1:0.001 내지 1:0.1, 1:0.01 내지 1:0.1, 1:0.01 내지 1:0.05, 또는 1:0.03 내지 1:0.05일 수 있다. 구체적으로 도 6c를 참고하면, 나노 재료 합성용 독립형 전구체(10)의 길이(
)와 서로 인접하는 관통홀(11)들이 이격된 길이(d1)의 비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체와 반응가스의 접촉 면적을 효과적으로 증가시킴과 동시에, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 강도, 내구성 등의 기계적 물성이 저하되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 1 이상 수납하는 수납부: 상기 수납부에 수납된 상기 전구체를 전달 받고, 상기 전구체에 나노 재료를 형성시키는 반응존을 포함하는 챔버: 및 상기 수납부 및 상기 챔버에 연결되며, 상기 수납부로부터 상기 전구체를 전달 받아 상기 챔버로 공급하는 공급부;를 포함하며, 상기 공급부는, 상기 챔버의 길이 방향을 따라 상기 전구체를 상기 챔버에 투입하는 것인 나노 재료 합성 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 나노 재료의 대량 생산이 가능하고 생산 시간을 줄일 수 있으며 제조 수율이 높은 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 나노 재료를 안정적으로 합성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 합성 장치의 운용 효율성을 향상시켜, 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 투입 및 합성된 나노 재료의 배출 공정에 필요한 가스 공급량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성 장치는 전술한 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 반응가스를 제공하여 나노 재료를 형성한다. 일 실시상태에서, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 반응가스를 공급하여, 질화붕소나노튜브(BNNT)를 제조할 수 있다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치(1000)는 수납부(100), 공급부(200), 챔버(300), 배출부(400) 및 저장부(500)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수납부는 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 1 이상 수납할 수 있다. 이때, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 전술한 바와 같이 수납부위가 형성된 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 수납부위를 통하여, 상기 수납부에 수납될 수 있다. 예를 들어, 상기 수납부위가 전술한 수납홈인 경우, 상기 수납부에 구비된 체결부에 상기 수납홈이 체결되어 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체가 수납될 수 있다. 또한, 상기 수납부위가 전술한 수납면인 경우, 상기 나노 재료 합성용 독립형 전구체들은 서로 적층되어 상기 수납부에 수납될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수납부와 상기 공급부는 서로 연결되며, 상기 수납부와 상기 공급부 사이에는 게이트가 구비될 수 있다. 상기 게이트는 개폐가 가능하며, 상기 게이트가 오픈됨에 따라, 상기 수납부에 수납된 전구체가 상기 공급부로 전달될 수 있다. 이때, 상기 수납부에서 상기 공급부로 상기 전구체가 1개씩 공급되도록, 상기 게이트가 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 공급부는 상기 챔버의 전단에 구비될 수 있다. 상기 공급부는 상기 전구체를 1 이상 수용할 수 있다. 도 8에는 공급부(200)가 하나의 전구체(10)를 수용한 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 공급부(200)에 다수의 전구체(10)가 수용되고, 수용된 전구체(10)를 공급부(200) 내에서 이동시켜, 푸셔(210) 앞에 위치시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 공급부는 상기 수납부에서 전달 받은 전구체를 상기 챔버에 투입시키는 푸셔를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 푸셔는 상기 전구체를 상기 챔버에 하나씩 투입할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 푸셔는 상기 전구체를 상기 챔버에 하나씩 연속적으로 투입할 수 있다. 도 8을 참고하면, 푸셔(210)는 상기 챔버(300)의 투입구(310)에 대향하도록 배치될 수 있고, 전구체(10)를 탄환식으로 챔버(300)에 투입시킬 수 있다. 상기 공급부가 푸셔를 이용하여, 상기 전구체를 상기 챔버에 탄환식으로 개별 투입함으로써, 종래의 반응모듈을 이용하여 전구체를 투입하는 방법 대비, 보다 빠른 속도로 챔버에 전구체를 투입시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 푸셔는, 전구체와 접촉하는 부분에 완충부재가 구비될 수 있다. 상기 푸셔에 완충부재가 구비됨으로써, 상기 전구체를 상기 챔버에 투입하는 과정에서, 상기 전구체가 훼손되거나 변형되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 완충부재는 당업계에서 사용되는 완충부재를 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 공급부는, 상기 전구체를 상기 챔버에 일렬로 공급할 수 있다. 구체적으로, 상기 공급부는, 상기 전구체를 상기 챔버에 일렬로 연속적으로 공급할 수 있다. 도 8을 참고하면, 상기 공급부(200)에 구비된 푸셔(210)에 전구체(10)를 연속적으로 공급하고, 상기 푸셔(210)는 전구체(10)를 상기 챔버(300)에 일렬로 연속적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 푸셔가 제1 전구체를 챔버에 투입하고, 푸셔에 제2 전구체를 위치시킨 후에 상기 푸셔가 제2 전구체를 상기 챔버에 투입할 수 있다. 이와 같은 형태로, 상기 공급부는 N(1 이상의 정수, 이하에서도 동일)개의 전구체를 상기 챔버에 일렬로 연속적으로 투입시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 나노 재료 합성 장치는 상기 챔버에 상기 전구체를 안정적이고 빠르게 투입할 수 있어, 상기 나노 재료를 보다 빠른 속도로 대량 생산할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 공급부는 다수의 전구체를 상기 챔버에 연속 공급하기 위하여 다양한 형태의 리프트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 공급부가 수직 형태로 다수의 전구체를 수용하는 경우, 리프트가 수직 이동을 하여 상기 공급부의 푸셔 앞에 전구체를 위치시킬 수 있다. 또한, 상기 공급부가 수평 형태로 다수의 전구체를 수용하는 경우, 리프트가 수평 이동을 하여 상기 공급부의 푸셔 앞에 전구체를 위치시킬 수 있다. 또한, 상기 공급부에 전구체가 풍차와 같이 순환 궤도 상에 수용되는 경우, 리프트가 순환 이동을 하여 상기 공급부의 푸셔 앞에 전구체를 위치시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 챔버는 원통 형상을 가지며 상기 수납부에 수납된 상기 전구체를 전달 받을 수 있다. 이후, 반응존에서 상기 전구체에 나노 재료(예를 들어, BNNT)를 형성시킬 수 있다.
도 8을 참고하면, 상기 챔버(300)는 상기 공급부(200)를 통하여 투입된 상기 전구체(10)가 이송하는 원통형의 이송경로를 포함할 수 있다. 상기 이송경로의 일부는 상기 전구체(10)에 반응가스를 공급하여 나노 재료를 성장시키는 반응존(HZ)을 포함하고 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응존은 반응을 위한 적정 온도가 유지될 수 있는 영역이며, 가스 공급관(미도시)에 의해 반응가스가 제공되는 영역이다. 상기 가스 공급관은 상기 챔버 내부에 구비되는 형태, 또는 상기 챔버에 연결되는 형태로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응가스는 질소 함유 반응가스일 수 있으며, 이에 따라 전구체 구조체로부터 BNNT가 성장할 수 있다. 구체적으로 챔버에 공급되는 반응가스는 특별히 한정되지 않으나, 질소(N2)나 암모니아(NH3)를 사용할 수 있음은 물론, 이들을 혼합하여 혼합가스로서 챔버에 공급될 수 있다. 또는 추가적으로 수소(H2)를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반응가스는 챔버에 10 내지 1,000 sccm의 속도로 공급될 수 있다. 10 sccm 미만으로 반응가스가 공급되면 질소 원소의 공급량이 적어 붕소의 질화 반응 효율이 저하하며, 이로 인해 장시간 동안 반응을 수행할 필요가 있고, 1,000 sccm을 초과하면 반응가스의 빠른 이동속도에 의해 전구체 내에 붕소 분말이 어블레이션(ablation)되어 BNNT 생산 수율이 적어질 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 챔버 내에서의 열처리는 1,050 내지 1,500 ℃의 온도 범위에서 0.5 내지 6시간 동안 수행될 수 있다. 상기 챔버는 알루미나 관을 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 대략 1500 ℃까지의 온도를 견딜 수 있는 내열 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 챔버는, 상기 공급부와 연결되어, 상기 전구체를 투입하는 투입구; 및 상기 반응존에서 반응이 완료된 상기 전구체를 배출하는 배출구;를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 투입구를 통해 상기 챔버는 상기 공급부와 연결될 수 있고, 상기 배출구를 통해 상기 배출부와 연결될 수 있다. 이때, 투입구와 상기 배출구에는 게이트가 설치되어, 상기 챔버를 상기 공급부 및 배출부의 환경과 분리시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성 장치는 진공 처리부를 더 포함할 수 있다. 상기 진공 처리부는 챔버와 연결되어 챔버 내부의 진공도를 조절할 수 있고, 이를 위해 상기 진공 처리부는 진공 펌프 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 진공 처리부는 상기 투입구 및/또는 상기 배출구에 연결되어 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성 장치는 상기 챔버에 연결되는 온도 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 조절부는 상기 챔버 내부의 온도를 직접 조절하는 히팅부와 히팅부를 컨트롤하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 나노 재료 합성 장치는 상기 챔버의 상기 배출구와 연결되며, 나노 재료가 형성된 상기 전구체를 상기 챔버로부터 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다. 도 8을 참고하면, 상기 챔버(300)에서 반응이 완료된 전구체(10')는 챔버(300)의 배출구(320)를 통하여 자유낙하하여 상기 배출부(400)에 수용될 수 있다. 이때, 상기 배출부의 하면에는 완충부재가 구비될 수 있다. 상기 배출부의 하면에 완충부재가 구비됨에 따라, 상기 챔버에서 자유 낙하되는 반응완료된 상기 전구체가 훼손, 파손 및 변형되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 나노 재료 합성 장치는 상기 배출부와 연결되는 저장부를 더 포함할 수 있다. 상기 저장부와 상기 배출부 사이에는 게이트가 구비되어, 상기 게이트가 오픈됨에 따라 상기 배출부에 수용된 상기 반응 완료된 전구체가 상기 배출부로 이송될 수 있다. 이때, 상기 저장부의 하면에는 완충부재가 구비될 수 있다. 상기 저장부로 반응 완료된 전구체가 모두 이송된 경우, 상기 저장부와 상기 배출부 사이에 구비된 게이트를 폐쇄시키고, 상기 저장부를 분리하여 반응 완료된 전구체를 회수할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전구체를 상기 챔버에 연속 투입하기 위하여, 공급부, 챔버 및 배출부는 유기적으로 연동되어 동작할 수 있다. 구체적으로, 상기 챔버에서 반응이 완료된 N개의 전구체가 배출부로 이송되면, 상기 공급부는 새로운 N개의 전구체를 상기 챔버에 투입할 수 있다. 이러한 과정을 통해 상기 수납부에 수용되어 있던 다수의 전구체 전부 챔버에 이송되는 경우, 공급부는 더 이상 챔버로 전구체를 이송하지 않고 동작이 종료된다. 이와 같이, 공급부, 챔버 및 배출부를 유기적으로 연동시키기 위하여, 상기 나노 재료 합성 장치는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 전구체가 연속하여 챔버에 투입되는 공정을 설명하도록 한다. 이때, 공급부가 전구체를 하나씩 챔버에 투입하는 실시상태를 중점으로 설명하도록 한다.
먼저, 챔버 내의 온도 및 가스 분위기를 최적화한 후, 전구체를 공급부를 통해 챔버 내로 이동시킨다. 이때, 챔버와 공급부 사이에는 게이트가 구비됨에 따라, 챔버 내부 분위기를 최대한 유지하면서 전구체를 챔버에 수용할 수 있다. 상기 공급부에는 진공 펌프가 설치될 수 있어, 공급부와 챔버 사이의 게이트가 열렸을 때 공급부와 챔버의 반응가스분위와 압력이 일치될 수 있도록 작동하여, 푸셔를 통해 전구체를 공급부에서 챔버로 이송하고, 이송 후에는 게이트가 닫히도록 한다.
게이트가 닫히면 상기 푸셔의 앞에 새로운 전구체를 위치시키는 동작을 수행하며, 이를 전술한 공정으로 새로운 전구체를 챔버에 공급할 수 있다. 이러한 동작 시, 공급부는, 공급부와 챔버 사이에 구비된 게이트와 진공펌프를 이용하여 전구체가 오염되지 않도록 하며, 공급부의 내부가 챔버의 분위기와 유사하게 만들어 준다.
이와 같은 방식을 통해, 도 8에 도시된 바와 같이 순차로 전구체(10)가 배출부(400)의 방향으로 이송되어, 챔버(300) 내에 전구체(10)가 일렬로 정렬된 상태가 될 수 있다.
챔버는 설정된 시간 동안 반응존을 구동시켜 반응존에 위치한 전구체로 반응가스를 제공하여, 전구체에 질화붕소나노튜브(BNNT)를 성장시키는 공정을 수행한다. 이러한 과정에서 전구체가 반응존의 중앙에 놓였을 때에 반응가스와의 반응이 최고로 유지될 수 있도록 반응가스 공급량이 조절될 수 있다.
이하에서는, 공급부가 전구체를 연속적으로 챔버에 투입하는 실시상태를 중점으로 설명하도록 한다.
전술한 바와 같이, 상기 공급부에 복수개의 전구체가 수용될 수 있고, 푸셔 앞에 전구체를 연속적으로 위치시킬 수 있는 리프트가 구비될 수 있다. 이를 통해, 챔버에 전구체가 이송될 때 마다, 수납부와 공급부 사이에 구비된 게이트를 매번 오픈하여, 새로운 전구체를 수납부에서 공급부로 투입할 필요가 없어진다.
이후, 공급부의 푸셔 앞에 전구체가 위치되면, 공급부와 챔버 사이에 구비된 게이트는 개방되는 동작을 수행한다. 상기 푸셔에 의하여 전구체가 챔버에 공급되면, 상기 게이트는 폐쇄되는 동작을 수행한다. 이때, 바람직하게는, 상기 공급부와 챔버 사이에 구비되는 게이트가 폐쇄되는 동작은 챔버 내에 수용될 수 있는 전구체 개수인 소정의 개수만큼 전구체가 연속적으로 챔버에 공급된 후에 수행될 수 있다. 이를 통해, 하나 이상의 전구체가 동시에 챔버에 수용되어 상기 반응가스와 반응할 수 있다.
한편, 배출부는 공급부가 전구체를 챔버에 이송하는 동작을 역으로 수행하여, 전구체를 챔버로부터 배출하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 배출부는, 상기 챔버와 배출부 사이에 구비되는 게이트 및 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 게이트가 열렸을 때 상기 배출부 챔버의 반응가스 분위기와 압력이 일치될 수 있도록 상기 진공 펌프가 작동할 수 있고, 상기 배출부에 반응 완료된 전구체가 이송되면, 상기 게이트가 닫힐 수 있다.
상기 챔버와 배출부 사이에 구비되는 게이트가 닫히면, 상기 배출부는 진공 펌프를 이용하여 대기와 유사한 질소분위기로 치환한 후, 상기 배출부와 상기 저장부 사이에 구비된 게이트를 열어 반응 완료된 전구체를 저장부로 이송시킨다. 이후, 배출부는 다시 모든 게이트를 닫고, 배출부의 내부가 챔버의 분위기와 유사하게 만들어 준다.
이와 같은 방식에 따라 순차로 반응이 완료된 전구체를 저장부에 이송시키고, 외부로 토출시킬 수 있다.
일반적으로 사용되는 배치 타입의 방법으로 분말을 열처리하여 BNNT를 성장시킬 경우, 단수의 반응모듈을 장착한 후 열처리 장치의 온도상승-온도유지-BN합성-BNNT성장-온도하강-상온냉각-반응물 수거의 단계를 거쳐야 하기 때문에 단수의 반응모듈로 인해 일회 생산량에 한계가 있고, 에너지, 시간 등의 비용 상승으로 경제성이 담보되기 어렵다.
반면, 본 발명의 일 실시상태에 따른 나노 재료 합성 장치는 전술한 바와 같이, 인라인상의 연속 동작으로 BNNT를 제조할 수 있어, BNNT 제조의 수율 및 생산성을 극대화할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
나노 재료 합성용 독립형 전구체의 제조
Mg 약 3.5중량%의 불순물을 포함하는 평균입도 5 ㎛의 비정질 붕소 분말과, 금속산화물 촉매로서 평균 입도가 약 40 nm의 Fe2O3 분말을 혼합하여, 혼합 분말을 제조하였다. 이후, 체-진동기(sieve shaker)를 이용하여, 혼합 분말을 5 분 동안 균일하게 혼합하는 공정을 3회 실시하여, 뭉쳐진 분말을 풀어 주며 비정질 붕소 분말과 금속 촉매를 균일하게 혼합하여 제1 분말을 제조하였다. 이때, 제1 분말은 약 4 g의 비정질 붕소와 약 0.4 g의 Fe2O3를 포함하도록 하였다.
이후, 에어젯 밀링(Feed rate: 약 2.5 g/min, Feed pressure: 약 100 psi, Grinding pressure: 약 80 psi) 공정을 2회 수행하여, 제1 분말을 초음속기류로 분쇄하여 나노화시켜 제2 분말을 제조하였다.
바인더 분말로서 sucrose(설탕), 발포제로서 ADCA(Azodicarbonamide)을 준비하였다. 이후, 준비된 바인더 분말의 일부(약 15 중량%)를 제2 분말과 혼합하고 탈이온수(DI water)에 투입 후, 혼소닉 공정(Volt meter: 약 130 V, 1회 공정 시간: 약 7분, 공정 횟수: 4회)을 수행하였다. 혼소닉 공정을 통하여, 분말 입자의 뭉침 현상을 방지하였다. 이때, 혼소닉 공정 사이에 스터링하여 교반을 수행하였다. 이후, 남은 바인더 분말 전부와 발포제를 모두 넣고, 약 300 rpm의 회전 속도로 약 30 분 동안 교반하여 분산액을 제조하였다. 이때, 분산액에 포함된 제2 분말, 바인더 분말 및 발포제의 중량비는 약 1:2.5:0.2이었다.
이후, 제조된 분산액을 원통형의 몰드에 넣고, 약 230 ℃에서 약 2 시간 동안 열처리하여 2 개의 수납홈이 형성된 독립형 전구체를 제조하였다. 도 1b 및 도 2a와 같이, 직경(d2)이 65 mm, 길이(
)가 250 mm이고, 수납홈의 직경(d2')이 약 16 mm인 독립형 전구체를 제조하였다.
나노 재료(BNNT)의 합성
도 8에 도시된 나노 재료 합성 장치를 이용하여, 독립형 전구체로부터 나노 재료인 BNNT를 합성하였다.
구체적으로, 독립형 전구체를 챔버에 투입하고, 반응가스로서 질소(N2)를 약 200 sccm, 암모니아(NH3)를 약 300 sccm의 유량으로 챔버에 공급하고, 약 1,200 ℃ 내지 1,400 ℃의 온도에서 1.5시간 내지 3시간 동안 열처리하여 BNNT를 수득하였다. 이때, 독립형 전구체를 일정시간 간격으로 투입-토출하여 연속 열처리하였고, 독립형 전구체 1 개당 평균 60g의 반응 샘플을 수득하였고, 일일 평균 12개의 독립형 전구체를 투입-토출하여 최종적으로 BNNT를 720g/day로 수득하였다.
실시예 2
도 5 및 도 6c와 같이 직경이 2 mm(Ø2)이고, 10 mm의 간격(d1, d1')으로 이격된 복수의 관통홀을 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 제조하고, 나노 재료(BNNT)를 합성하였다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 전의 SEM 사진이고, 도 10은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진이다. 구체적으로, 도 9는 챔버에서 반응가스와 함께 열처리되기 전의 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 SEM 사진이고, 도 10은 챔버에서 반응가스와 함께 열처리된 후의 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 SEM 사진이다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체는 챔버 내에서 반응가스와 함께 열처리됨으로써, 나노 재료 합성용 독립형 전구체에 전체적으로 BNNT가 성장했음을 확인할 수 있다.
도 11은 나노 재료(BNNT)의 합성이 완료된 본 발명의 실시예 1에서 제조된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진과 EDS 분석 결과를 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 11의 (A)는 BNNT의 합성이 완료된 나노 재료 합성용 독립형 전구체의 반응 후의 SEM 사진이고, 도 11의 (B)는 도 11의 (A)에 표시된 네모 영역에 대한 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 결과를 나타낸 것이고, 도 11의 (C)는 도 11의 (B)를 통하여 산출된 구성 성분의 함량을 나타낸 표이다.
도 11을 참고하면, 질소와 붕소의 원소비(at%)가 대략 1:1인 질화붕소나노튜브가 합성된 것을 확인할 수 있으며, 약 95 at%에 이르는 순도를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 TEM 사진이다. 도 12를 참고하면, 평균지름이 약 50 nm 이하인 나노튜브가 실린더형으로 곧고 길게 성장했음을 확인할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에서 합성된 나노 재료(BNNT)의 XRD 데이터이다. 도 13을 참고하면, 육방형 h-BN의 구조를 나타내는 (002) 주피크를 보여주고 있으면 이를 통해 h-BN이 합성되었음을 확인할 수 있다.
따라서, XRD와 EDS분석을 통해 h-BN 구조의 화합물이 합성되었고, SEM과 TEM 사진을 통해 속이 비어 있는 나노튜브임을 확인하여 반응의 결과물이 BNNT(Boron Nitride Nanotubes)임을 확인할 수 있다.
비교예 1
나노 재료 합성용 전구체 분말의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 제1 분말 및 제2 분말을 제조하였다. 실시예 1과 동일한 바인더 분말과 발포제를 준비하고, 제2 분말, 바인더 분말 및 발포제를 약 1:2.5:0.2의 중량비로 혼합하여 나노 재료 합성용 전구체 분말을 제조하였다.
나노 재료(BNNT)의 합성
제조된 나노 재료 합성용 전구체 분말을, 길이 7cm, 폭 1.5cm, 깊이 1cm 규격의 도가니에 1g을 넣고 고르게 펼친 후, 도 8에 도시된 나노 재료 합성 장치의 반응존의 중심에 로딩하였다. 이후, 도가니에 펼쳐진 나노 재료 합성용 전구체 분말을 이용하여, 나노 재료인 BNNT를 하루 일회 배치(batch) 방식으로 합성하였다.
구체적으로, 반응가스로서 질소(N2)를 약 200 sccm, 암모니아(NH3)를 약 300 sccm의 유량으로 챔버에 공급하고, 약 1,200 ℃ 내지 1,400 ℃의 온도에서 3시간 동안 배치형으로 열처리하여 0.95g의 반응 샘플을 수득하였다. 이는 바인더 분말과 발포제가 합성 과정에서 해리 과정을 통해 60% 정도 기화물로 날아가 전구체의 질량이 감소하고, 붕소에 질소가 반응하여 질화붕소가 합성하면서 대략 2.48배의 질량이 증가된 합성생성물의 질량이다.
비교예 2
나노 재료 합성용 디스크형 전구체 제조 (반응모듈 거치 형태)
실시예 1과 동일한 방법으로 제1 분말 및 제2 분말을 제조하였다. 실시예 1과 동일한 바인더 분말과 발포제를 준비하고, 제2 분말, 바인더 분말 및 발포제를 약 1:2.5:0.2의 중량비로 혼합하여 나노 재료 합성용 전구체 분산액을 제조하였다.
이후, 제조된 나노 재료 합성용 전구체 분산액을 지름 4cm, 깊이 3cm의 몰드에 1g을 넣은 후 실시예 1과 동일한 과정으로 성형하여, 지름 4cm, 두께 0.5cm의 디스크로 성형하였다. 성형된 디스크의 중심에 0.5 cm 지름의 구멍을 내고 다수의 디스크형 전구체를 로드(rod)에 끼운 후 반응 모듈에 거치하였다.
나노 재료(BNNT)의 합성
디스크형 전구체가 거치된 반응 모듈을 도 8에 도시된 나노 재료 합성 장치에 연속 투입-토출하여 나노 재료인 BNNT를 합성하였다.
구체적으로, 반응가스로서 질소(N2)를 약 200 sccm, 암모니아(NH3)를 약 300 sccm의 유량으로 챔버에 공급하고, 약 1,200 ℃ 내지 1,400 ℃의 온도에서 디스크형 전구체 다수가 거치된 반응 모듈을 3시간 간격으로 투입-토출하면서 연속 열처리하여 반응 모듈 1 개당 평균 15g의 반응 샘플을 수득하였고, 하루에 평균 8개의 반응모듈을 투입-토출하여 최종적으로 BNNT를 120g/day로 수득하였다.
| 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 1일 전구체 반응 단위 (개수/일) |
12 | 1 | 8 |
| 1일 BNNT 생산량 (g/day) |
720 | 0.95 | 120 |
상기 표 1을 참고하면, 실시예 1은 720g/day로 BNNT를 수득하여, 0.95g/day로 BNNT를 수득한 비교예 1 대비하여 동일한 시간 동안 약 750 배로 BNNT의 생산성이 향상되었고, 120g/day로 BNNT를 수득한 비교예 2 대비하여 동일한 시간 동안 약 6 배로 BNNT의 생산성이 향상된 것을 확인하였다.
10, 10': 나노 재료 합성용 독립형 전구체
11: 관통홀 12, 12': 수납홈
13, 13': 수납면 14: 모따기 부위
15, 15': 삽입봉
1000: 나노 재료 합성 장치
100: 수납부 110: 전구체 전달 개폐부
200: 공급부 210: 푸셔
300: 챔버 310: 투입구
320: 배출구 400: 배출부
500: 저장부
11: 관통홀 12, 12': 수납홈
13, 13': 수납면 14: 모따기 부위
15, 15': 삽입봉
1000: 나노 재료 합성 장치
100: 수납부 110: 전구체 전달 개폐부
200: 공급부 210: 푸셔
300: 챔버 310: 투입구
320: 배출구 400: 배출부
500: 저장부
Claims (13)
- 기둥 형상을 가지며, 다공성 구조를 가지는 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전구체는 원기둥, 반원기둥, 타원형기둥, 또는 다각기둥 형상인 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전구체의 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 전구체가 수납 가능하도록 구비된 수납부위를 포함하는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 3에 있어서,
상기 수납부위는,
상기 전구체의 길이 방향을 따라 연속되고, 상기 전구체의 외측에서 내측을 향하는 방향을 따라 형성된 수납홈을 적어도 하나 포함하는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 3에 있어서,
상기 수납부위는,
상기 전구체의 길이 방향을 따라 편평하게 연속되는 면으로 형성된 수납면을 적어도 하나 포함하는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전구체의 외측에서 내측을 향하는 방향으로 관통되는 복수의 관통홀을 더 포함하는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 6에 있어서,
상기 복수의 관통홀은 상기 기둥의 중심축에 대하여 방사형으로 구비되는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 6에 있어서,
상기 복수의 관통홀은,
상기 전구체의 길이 방향을 따라 서로 이격되어 구비되는 것인 나노 재료 합성용 독립형 전구체.
- 청구항 1에 따른 나노 재료 합성용 독립형 전구체를 1 이상 수납하는 수납부:
상기 수납부에 수납된 상기 전구체를 전달 받고, 상기 전구체에 나노 재료를 형성시키는 반응존을 포함하는 챔버: 및
상기 수납부 및 상기 챔버에 연결되며, 상기 수납부로부터 상기 전구체를 전달 받아 상기 챔버로 공급하는 공급부;를 포함하며,
상기 공급부는,
상기 챔버의 길이 방향을 따라 상기 전구체를 상기 챔버에 투입하는 것인 나노 재료 합성 장치.
- 청구항 9에 있어서,
상기 공급부는,
상기 전구체를 상기 챔버에 일렬로 공급하는 것인 나노 재료 합성 장치.
- 청구항 9에 있어서,
상기 공급부는,
상기 전구체를 상기 챔버에 하나씩 투입하는 푸셔를 포함하는 것인 나노 재료 합성 장치.
- 청구항 9에 있어서,
상기 챔버는,
상기 공급부와 연결되어, 상기 전구체를 투입하는 투입구; 및
상기 반응존에서 반응이 완료된 상기 전구체를 배출하는 배출구;를 더 포함하는 것인 나노 재료 합성 장치.
- 청구항 12에 있어서,
상기 챔버의 상기 배출구와 연결되며, 나노 재료가 형성된 상기 전구체를 상기 챔버로부터 배출하는 배출부를 더 포함하는 것인 나노 재료 합성 장치.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2021/009745 WO2022108037A1 (ko) | 2020-11-20 | 2021-07-27 | 나노 재료 합성용 독립형 전구체 및 이를 이용한 나노 재료 합성 장치 |
| JP2021553770A JP7350874B2 (ja) | 2020-11-20 | 2021-07-27 | ナノ材料合成用独立型前駆体およびこれを用いたナノ材料合成装置 |
| CN202180002496.4A CN114829297B (zh) | 2020-11-20 | 2021-07-27 | 纳米材料合成用独立前体及利用其的纳米材料合成装置 |
| US17/470,314 US20220162069A1 (en) | 2020-11-20 | 2021-09-09 | Standalone precursor for synthesizing nanomaterials and apparatus for synthesizing nanomaterials using the same |
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|---|---|---|---|
| KR1020200157033 | 2020-11-20 | ||
| KR20200157033 | 2020-11-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004161546A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | National Institute For Materials Science | 窒化ホウ素前駆物質の形成方法と窒化ホウ素前駆物質を利用した窒化ホウ素ナノチューブの製造方法 |
| KR20100008125A (ko) * | 2008-07-15 | 2010-01-25 | 한국세라믹기술원 | 균일한 육방정계 질화붕소를 대량으로 합성하는 제조방법 |
| WO2017091815A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | William Marsh Rice University | Formation of three-dimensional materials by combining catalytic and precursor materials |
| JP2018100781A (ja) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 東京窯業株式会社 | 蓄熱体の製造方法及び蓄熱体 |
| KR20180090222A (ko) * | 2018-04-09 | 2018-08-10 | 내일테크놀로지 주식회사 | 공기 제트를 이용하여 제조된 붕소 전구체의 열처리를 통한 질화붕소나노튜브의 제조방법 및 장치 |
-
2021
- 2021-07-14 KR KR1020210091993A patent/KR102658245B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004161546A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | National Institute For Materials Science | 窒化ホウ素前駆物質の形成方法と窒化ホウ素前駆物質を利用した窒化ホウ素ナノチューブの製造方法 |
| KR20100008125A (ko) * | 2008-07-15 | 2010-01-25 | 한국세라믹기술원 | 균일한 육방정계 질화붕소를 대량으로 합성하는 제조방법 |
| WO2017091815A1 (en) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | William Marsh Rice University | Formation of three-dimensional materials by combining catalytic and precursor materials |
| JP2018100781A (ja) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 東京窯業株式会社 | 蓄熱体の製造方法及び蓄熱体 |
| KR20180090222A (ko) * | 2018-04-09 | 2018-08-10 | 내일테크놀로지 주식회사 | 공기 제트를 이용하여 제조된 붕소 전구체의 열처리를 통한 질화붕소나노튜브의 제조방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102658245B1 (ko) | 2024-04-18 |
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