KR20220121527A - Multi-taylor-couette device and method for manufacturing two-dimensional materials using the same - Google Patents
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Abstract
Description
다양한 실시예들은 다중 테일러-쿠에트 장치 및 그를 이용한 이차원 물질 제조 방법에 관한 것이다. Various embodiments relate to a multi-Taylor-Cuett apparatus and a method for manufacturing a two-dimensional material using the same.
이차원 물질은 한 층의 원자로 이루어진 결정성 물질로 반 데르 발스 힘 등의 작용으로 이차원 물질이 여러 층 쌓인 벌크 물질로부터의 박리 또는 전구체로부터의 합성을 통해 제조가 가능하다. 기존에는 동심원적 배열을 가진 원통형 내부 실린더와 원통형 외부 실린더로 구성된 단일 내부 실린더 테일러-쿠에트 흐름 발생장치에서 내부 실린더를 회전시켜 발생하는 유체흐름의 전단력과 혼합효율을 통하여 이차원 물질 제조가 가능하였으나 효율 향상을 위하여 더 높은 전단력과 혼합효율을 제공할 수 있는 조건이 필요하다. 상기 단일 내부 실린더 테일러-쿠에트 흐름 발생장치 내에서 내부 실린더 회전 속도가 빨라질수록 유체 흐름을 통해 줄 수 있는 전단력은 커지지만 흐름영역이 바뀌게 되어 실질적으로 이차원 물질에 작용하는 전단력은 감소하게 되어 특정 회전속도 이상에서는 이차원 물질 제조의 효율이 떨어지게 된다.A two-dimensional material is a crystalline material composed of one layer of atoms, and can be manufactured by exfoliation from a bulk material in which the two-dimensional material is stacked in several layers under the action of van der Waals force or the like, or through synthesis from a precursor. In the past, it was possible to manufacture two-dimensional materials through the shear force and mixing efficiency of the fluid flow generated by rotating the inner cylinder in a single inner cylinder Taylor-Couett flow generator composed of a cylindrical inner cylinder and a cylindrical outer cylinder with a concentric arrangement. For improvement, conditions that can provide higher shear force and mixing efficiency are required. As the internal cylinder rotation speed increases in the single inner cylinder Taylor-Couett flow generator, the shear force that can be given through the fluid flow increases, but the flow area is changed and the shear force acting on the two-dimensional material is substantially reduced, so that the specific rotation Above the speed, the efficiency of the two-dimensional material manufacturing decreases.
다양한 실시예들은, 이차원 물질을 제조하기 위해 높은 전단력을 작용시킬 수 있는 다중 테일러-쿠에트 흐름 장치 및 그를 이용한 이차원 물질 제조 방법을 제공한다.Various embodiments provide a multi-Taylor-Couett flow apparatus capable of applying a high shear force to produce a two-dimensional material, and a method for manufacturing a two-dimensional material using the same.
다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치를 이용한 이차원 물질 제조 방법은, 이차원 물질 제조를 위한 용액을 준비하는 단계, 다중 테일러-쿠에트 장치의 적어도 두 개의 내부 실린더들과 상기 내부 실린더들을 감싸는 외부 하우징 사이의 공간 내로 상기 용액을 주입하는 단계, 및 상기 용액으로부터 이차원 물질이 도출되도록, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들을 회전시켜 상기 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다. A method for manufacturing a two-dimensional material using a multi-Taylor-Couett device according to various embodiments includes preparing a solution for manufacturing a two-dimensional material, at least two inner cylinders of the multi-Taylor-Couett device and wrapping the inner cylinders injecting the solution into the space between the outer housings, and rotating the inner cylinders within the outer housing to derive a two-dimensional material from the solution, thereby generating a multiple Taylor-Couett flow for the solution. can do.
다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치는, 외부 하우징, 및 상기 외부 하우징 내에 각각 삽입되고, 상기 외부 하우징 내에서 각각 회전 가능하게 구성되는 적어도 두 개의 내부 실린더들을 포함하고, 상기 외부 하우징은, 상기 내부 실린더들을 각각 수용하여, 상기 내부 실린더들과 상기 외부 하우징 사이에 공간들을 각각 형성하는 적어도 두 개의 수용부들; 및 상기 수용부들에 인접하여 배치되고, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각 재킷을 포함하고, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들을 회전시켜, 상기 공간들에 주입되는 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키고, 이를 통해 상기 용액으로부터 이차원 물질이 제조될 수 있다. A multi-Taylor-Couet device according to various embodiments includes an outer housing and at least two inner cylinders respectively inserted into the outer housing and rotatably configured within the outer housing, the outer housing comprising: , at least two accommodating portions each accommodating the inner cylinders to respectively form spaces between the inner cylinders and the outer housing; and a cooling jacket disposed adjacent to the accommodating portions to cool heat generated while the inner cylinders are rotated within the outer housing, and rotated the inner cylinders within the outer housing, to Multiple Taylor-Couett flows are generated for the injected solution, through which a two-dimensional material can be produced from the solution.
다양한 실시예들은, 다중 테일러-쿠에트 장치를 이용하여 높은 전단력을 기반으로 효율적으로 액상에서 이차원 물질을 제조할 수 있다. 즉, 다중 테일러-쿠에트 장치가 높은 혼합효율과 높은 전단력을 제공함으로써, 우수한 품질을 보장하면서도, 높은 수율로 이차원 물질을 제조할 수 있다. 이에 따라, 이차원 물질에 대한 가격이 저하될 수 있다. According to various embodiments, it is possible to efficiently manufacture a two-dimensional material in a liquid phase based on a high shear force using a multi-Taylor-Couett apparatus. That is, the multi-Taylor-Cuett apparatus provides high mixing efficiency and high shearing force, thereby ensuring excellent quality and manufacturing a two-dimensional material with a high yield. Accordingly, the price of the two-dimensional material may be reduced.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 내부 실린더들과 외부 하우징의 조립을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 1의 내부 실린더들과 외부 하우징의 조립을 설명하기 위한 정단면도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치를 이용한 이차원 물질 제조 방법을 도시하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a multi-Taylor-Couet device according to various embodiments.
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating the assembly of the inner cylinders and the outer housing of FIG. 1 .
3A, 3B and 3C are front cross-sectional views for explaining the assembly of the inner cylinders and the outer housing of FIG. 1 .
4 is a diagram illustrating a method of manufacturing a two-dimensional material using a multi-Taylor-Couet apparatus according to various embodiments of the present disclosure;
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings.
다양한 실시예들은 다중 테일러-쿠에트 장치를 이용한 얇은 이차원 물질 합성 및 박리를 위한 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흑연, 육방정계 질화붕소(h-BN), 보론 탄화질화물(boron carbonitride), 전이금속 칼코켄화합물, 2차원 산화물, 층상 이중 수산화물, 흑린, 포스피린 등 층상 구조로 이루어진 다양한 2차원 물질들을 분산제 및 이온성액체를 포함한 수용액 혹은 유기용매 상에서 얇은 막으로 합성하거나 박리할 수 있도록 높은 혼합효율과 높은 전단력을 제공하며, 다중 테일러-쿠에트 장치의 운전조건에 따라 다양하게 제어 가능하여 상기 2차원 물질들을 높은 수율로 얻는 효과가 있다. 다양한 실시예들은 IT, BT, NT 등 이차원 나노물질을 소재로 하는 전 응용분야에 적용가능한 기술이다.Various embodiments relate to a technique for thin two-dimensional material synthesis and exfoliation using multiple Taylor-Quett devices, and more particularly, graphite, hexagonal boron nitride (h-BN), boron carbonitride, and transition High mixing for synthesizing or peeling various two-dimensional materials with a layered structure such as metallic chalcogenide, two-dimensional oxide, layered double hydroxide, black phosphorus, and phosphirin into a thin film in aqueous or organic solvents containing dispersants and ionic liquids It provides efficiency and high shearing force, and can be controlled in various ways according to the operating conditions of the multi-Taylor-Couett device, so that the two-dimensional materials can be obtained in high yield. Various embodiments are technologies applicable to all application fields using two-dimensional nanomaterials, such as IT, BT, and NT.
CVD 이외의 화학적 방식으로 이차원 나노물질을 만드는 경우에는 가격적인 면에서는 이점을 가질 수 있지만 환원과정 등에서 순도가 떨어져 품질이 낮아지는 단점이 있다. 액상에서 이차원 물질을 합성 및 박리를 할 경우에는 물리적인 힘이 크게 작용하기 때문에 화학적인 품질 부분도 떨어지지 않고, 가격과 수율, 그리고 규모 확장성에도 유리하다. 다양한 실시예들은 다중 테일러-쿠에트 흐름을 사용한 이차원 물질 제조 방법에 관한 것으로서, 고효율의 혼합, 교반, 분산, 분쇄, 박리를 특징으로 하는 다중 테일러-쿠에트 장치를 이용하여 다양한 이차원 물질 제조에 유리하게 적용할 수 있는 방식이다. 다양한 실시예들에 따르면, 다중 테일러-쿠에트 장치를 사용하여 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시켜 장치 내 혼합효율을 높이고 높은 전단력을 가할 수 있다. 다중 테일러-쿠에트 장치를 활용하면 액상에서 나노 이차원 물질을 합성하거나 물리적으로 박리를 하여 나노 이차원 물질을 얻을 수 있는데, 낮은 가격으로 높은 품질의 이차원 물질을 높은 수율로 제조할 수 있고 규모 확장 또한 가능한 이점이 있다. 다양한 실시예들은 CVD로 만드는 이차원 물질의 품질을 유지하면서도, 제품 수율을 높이고 규모확장을 통하여 생산성을 높여 단가를 낮출 수 있는 기술로 커져가는 이차원 물질 시장에서 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.In the case of making a two-dimensional nanomaterial by a chemical method other than CVD, it may have an advantage in terms of price, but there is a disadvantage in that the quality is lowered due to a decrease in purity such as a reduction process. In the case of synthesizing and peeling a two-dimensional material in a liquid phase, the chemical quality does not decrease, and it is advantageous in price, yield, and scale scalability because physical force is large. Various embodiments relate to a method for manufacturing a two-dimensional material using multiple Taylor-Couett flows, which is advantageous for manufacturing a variety of two-dimensional materials using a multi-Taylor-Couett apparatus featuring high-efficiency mixing, stirring, dispersing, grinding, and exfoliation. method that can be applied. According to various embodiments, it is possible to increase the mixing efficiency in the apparatus and apply a high shear force by generating a multi-Taylor-Couett flow using a multi-Taylor-Couett device. Using the multi-Taylor-Cuett device, it is possible to synthesize a nano two-dimensional material in a liquid phase or obtain a nano two-dimensional material by physically exfoliating it. There is an advantage. Various embodiments are expected to play a big role in the growing two-dimensional material market as a technology that can lower the unit cost by increasing product yield and increasing productivity through scale expansion while maintaining the quality of the two-dimensional material made by CVD.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치(100)를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 내부 실린더(110)들과 외부 하우징(120)의 조립을 설명하기 위한 측단면도이다. 도 3a, 도3b 및 도 3c는 도 1의 내부 실린더(110)들과 외부 하우징(120)의 조립을 설명하기 위한 정단면도들이다.1 is a diagram illustrating a multi-Taylor-Couet
도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치(100)는, 적어도 두 개의 내부 실린더(110)들, 외부 하우징(120), 회전 모듈(130), 구동 모듈(140) 또는 제어 모듈(150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)에 적어도 하나의 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 두 개가 통합되어 구현될 수 있다.1, 2, 3A, 3B and 3C , the multi-Taylor-Couet
내부 실린더(110)들은 외부 하우징(120) 내에서 각각 회전하도록 구현될 수 있다. 여기서, 내부 실린더(110)들의 각각에서, 중심을 통과하는 회전 축이 정의되며, 내부 실린더(110)들의 각각은 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 이 때, 내부 실린더(110)들은 속이 빈, 즉 중공의 통형 또는 속이 찬 기둥형일 수 있다. 그리고, 내부 실린더(110)들의 단면은 원형 또는 다각형일 수 있다. 예를 들면, 내부 실린더(110)들은 스테인레스 스틸(stainless steel), 철(iron), 니켈(nickel), 구리(cupper), 구리/니켈 합금, 알루미늄(aluminium), 알루미늄 합금, 은(silver), 금(gold), 백금(platinum), 하스틀로이(hastelloy), 모넬(monel), 인콜로이(incoloy), 티타니움(titanium), 질코니움(zirconium), 세라믹 또는 고분자 화합물 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. The
외부 하우징(120)은 내부 실린더(110)들을 각각 수용할 수 있다. 즉, 외부 하우징(120)은 내부 실린더(110)들을 감쌀 수 있다. 예를 들면, 외부 하우징(120)은 내부 실린더(110)들과 동일한 재질 또는 상이한 재질로 제조될 수 있으며, 스테인레스 스틸, 철, 니켈, 구리, 구리/니켈 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 금, 백금, 하스틀로이, 모넬, 인콜로이, 티타니움, 질코니움, 세라믹 또는 고분자 화합물 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 외부 하우징(120)은 바디부(121)와 커버부(127)를 포함할 수 있다. 바디부(121)는 실질적으로 내부 실린더(110)들을 각각 수용하고, 커버부(127)는 내부 실린더(110)가 외부 하우징(120)으로부터 이탈하지 않도록 커버할 수 있다. 바디부(121)는 적어도 두 개의 수용부(122)들, 냉각 재킷(123), 적어도 두 개의 유입구(124)들, 적어도 두 개의 유출구(125)들 및 적어도 하나의 출입구(126)를 포함할 수 있다. The
수용부(122)들은 내부 실린더(110)들을 각각 수용할 수 있다. 바꿔 말하면, 내부 실린더(110)들은 수용부(122)들 내에 각각 삽입될 수 있다. 여기서, 수용부(122)들의 각각에서, 중심을 통과하는 중심 축이 정의되며, 수용부(122)들에 내부 실린더(110)들이 삽입되면, 중심 축과 회전 축이 일치할 수 있다. 이 때, 수용부(122)들의 각각은 외부 하우징(120)의 내측으로 오목하게 형성된 홈이며, 내부 실린더(110)들의 각각이 홈 내에 삽입될 수 있다. 수용부(122)들은, 도 3a에 도시된 바와 같이 상호 독립적으로 형성되거나, 도 3b 또는 도 3c에 도시된 바와 같이 서로 연통되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 수용부(122)들이 서로 연통될 때, 수용부(122)들이 연접되는 부분은 내부 실린더(110)들의 회전축들을 연결하는 축에 평행하도록 평평한 형상 또는 내부 실린더(110)들 사이로 뾰족하게 돌출되는 형상(도시되지 않음)일 수 있다. 여기서, 수용부(122)들이 서로 연통될 때, 수용부(122)들이 연접되는 부분의 높이(h)는 그 형상에 따라 다를 수 있다. 그리고, 수용부(122)들의 단면은 원형 또는 다각형일 수 있다. 또한, 수용부(122)들의 단면의 직경은 내부 실린더(110)들의 단면 직경 보다 작을 수 있다. 여기서, 수용부(122)들의 각각에서, 중심 축에 직교하는 직경 방향이 정의되며, 수용부(122)들에 내부 실린더(110)들이 삽입되면, 수용부(122)들과 내부 실린더(110)들은 직경 방향으로 이격될 수 있다. 이를 통해, 수용부(122)들과 내부 실린더(110)들 사이에, 직경 방향으로 공간들이 형성될 수 있다. 여기서, 수용부(122)들이 서로 연통되도록 형성되는 경우, 공간들은 하나의 공간으로 통합될 수 있다. 예를 들면, 수용부(122)들의 내벽과 내부 실린더(110)들의 표면 사이의 이격 거리(d)는 약 0.1 mm 이상이고, 약 2 cm 이하일 수 있다. The
어떤 실시예들에서, 내부 실린더(110)들은 제 1 체결부(110a)들을 각각 포함하고, 수용부(122)들은 제 2 체결부(122a)들을 각각 포함할 수 있다. 이를 통해, 제 1 체결부(110a)들과 제 2 체결부(122a)들이 각각 체결됨에 따라, 내부 실린더(110)들과 수용부(122)들이 각각 체결될 수 있다. 예를 들면, 제 1 체결부(110a)들의 각각은 회전 축을 따라 오목하게 형성되는 홈들일 수 있으며, 제 2체결부들의 각각은 중심 축을 따라 돌출되는 돌기일 수 있다. 수용부(122)들에 내부 실린더(110)들이 삽입되면, 제 1 체결부(110a)들과 제 2 체결부(122a)들이 각각 체결될 수 있다. 내부 실린더(110)들이 회전됨에 따라, 제 2 체결부(122a)들도 제 1 체결부(110a)들과 함께 회전될 수 있다. 또는, 내부 실린더(110)들이 회전하더라도, 제 2 체결부(122a)들은 고정되고, 제 1 체결부(110a)들이 제 2 체결부(122a) 주위에서 회전될 수 있다. In some embodiments, the
냉각 재킷(123)은 외부 하우징(120)의 내측에서 수용부(122)들에 인접하여 배치될 수 있다. 일 예로, 수용부(122)들의 단면으로 볼때, 냉각 재킷(123)은 수용부(122)들의 내벽에 대해 일정한 간격을 유지하면서 배치될 수 있다. 다른 예로, 수용부(122)들의 단면으로 볼 때, 냉각 재킷(123)은 물결 패턴(), 지그재그 패턴() 또는 요철 패턴() 중 적어도 하나의 형상을 형성하면서 배치될 수 있다. 냉각 재킷(123)은 내부에서 냉각수가 흐르도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 냉각 재킷(123)은 주변에서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. 즉, 냉각 재킷(123)은 다중 테일러-쿠에트 장치(100) 구동 시 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. The cooling
유입구(124)들은 수용부(122)들과 각각 연통될 수 있다. 유입구(124)들은, 외부로부터 수용부(122)들 내로 유체가 유입되도록, 마련될 수 있다. 이에 따라, 유입구(124)들을 통해, 수용부(122)들 내에서 외부 하우징(120)과 내부 실린더(110)들 사이의 공간들로 유체가 유입될 수 있다. The
유출구(125)들은 수용부(122)들과 각각 연통될 수 있다. 유출구(125)들은, 수용부(122)들로부터 외부로 유체가 유출되도록, 마련될 수 있다. 이에 따라, 유출구(125)들을 통해, 수용부(122)들 내에서 외부 하우징(120)과 실린더(110)들 사이의 공간들로부터 유체가 유출될 수 있다. The
출입구(126)는 냉각 재킷(123)과 연통될 수 있다. 출입구(126)는 외부로부터 냉각 재킷(123) 내로 냉각수가 유입되고, 냉각 재킷(123)으로부터 외부로 냉각수가 유출되도록, 마련될 수 있다. 이에 따라, 출입구(126)를 통해, 냉각 재킷(123) 내로 냉각수가 유입되고, 냉각 재킷(123)으로부터 냉각수가 유출될 수 있다.The
회전 모듈(130)은 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들을 각각 회전시키기 위해 제공될 수 있다. 즉, 회전 모듈(130)은 내부 실린더(110)들의 각각에 대해 샤프트(shaft)로서의 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 회전 모듈(130)은 내부 실린더(110)들의 각각에 대해 회전 축을 따라 체결될 수 있다. The
구동 모듈(140)은 회전 모듈(130)을 구동시키기 위해 제공될 수 있다. 이 때, 구동 모듈(140)은 전기 에너지를 이용하여, 회전 모듈(130)을 구동시킬 수 있다. 이를 통해, 회전 모듈(130)이 내부 실린더(110)들을 각각 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 구동 모듈(140)은 모터(motor)를 포함할 수 있다. The
제어 모듈(150)은 다중 테일러-쿠에트 장치(100)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어 모듈(150)은 내부 실린더(110)들의 각각에 대한 회전 방향, 회전 속도 및 회전 시간을 결정할 수 있다. 이를 기반으로, 제어 모듈(150)은 구동 모듈(140)을 통해 회전 모듈(130)을 구동시켜, 내부 실린더(110)들을 각각 회전시킬 수 있다. 제어 모듈(150)은 내부 실린더(110)들의 모두를 동일한 방향으로 회전시킬 수 있다. 또는, 제어 모듈(150)은 내부 실린더(110)들 중 적어도 하나를 내부 실린더(110)들 중 나머지와 상이한 방향으로 회전시킬 수 있다. The
도 4는 다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치(100)를 이용한 이차원 물질 제조 방법을 도시하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a two-dimensional material manufacturing method using the multi-Taylor-
도 4를 참조하면, 410 단계에서, 이차원 물질 제조를 위한 용액이 준비될 수 있다. 용액은, 음이온 분산제, 양이온 분산제, 중성 분산제, 지터이온 계면활성제(zwitterionic surfactants)를 포함하는 분산제 또는 이온성 액체 중 하나가 함유된 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나, 및 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나에 분산되어 있는 이차원 벌크 물질 또는 전구체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 음이온 분산제는 황산 도데실 나트륨(sodium dodecyl sulfate), 황산 라우릴 에테르 나트륨(sodium lauryl ether sulfate) 또는 설포호박산 다이옥틸 나트륨(dioctyl sodium sulfosuccinate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 양이온 분산제는 세트리모늄 브로마이드(cetrimonium bromide; CTAB), 세틸피리디늄 클로라이드(cetylpyridinium chloride; CPC), 벤잘코늄 클로라이드(benzalkonium chloride; BAC), 벤제토늄 클로라이드(benzethonium chloride; BZT), 디메틸다이옥타데실암모늄 클로라이드(dimethyldioctadecylammonium chloride) 또는 다이옥타데실디메틸암모튬 브로마이드(dioctadecyldimethylammonium bromide; DODAB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 중성 분산제는 트윈 80(tween 80) 또는 트라이톤 X-100(triton X-100) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 지터이온 계면활성제는 라우릴디메틸아민 옥사이드(lauryldimethylamine oxide), 미리스타민 옥사이드(myristamine oxide) 또는 11-아미노언데카노익산(11-aminoundecanoic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 이온성 액체는 tetramethylammonium tetrauoroborate ([TMA][BF4]), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrauoroborate ([EMIM][BF4]), 1-ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate ([EMIM][EtSO4]), 1-ethyl-3-methylimidazolium hexauorophosphate ([EMIM][PF6]) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 유기 용매는 N-메틸-2-피롤리인돈(N-Methyl-2-pyrrolidone) 구조의 유기 화합물 또는 디메일폼아마이드(Dimethylformamide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 이차원 벌크 물질은 흑연, h-BN을 포함할 수 있다. 일 예로, 전구체는 염화철, 염화니켈, 산화아연, 염화코발트를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in
420 단계에서, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)에 용액이 주입될 수 있다. 이 때, 용액은 내부 실린더(110)들과 외부 하우징(120) 사이의 공간들 내로 주입될 수 있다. 여기서, 용액은 회분식 또는 연속식으로 주입될 수 있다. 예를 들면, 용액은 펌프(pump)에 의해, 주입될 수 있다. In
430 단계에서, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)이 구동하여, 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시킬 수 있다. 이 때, 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들이 각각 회전하고, 이로써 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 용액으로부터 이차원 물질이 도출될 수 있다. 즉, 용액 내 수용액과 유기 용매가 다중 테일러-쿠에트 흐름에 의해 혼합되면서 작용되는 전단력을 통해, 용액 내에서 이차원 벌크 물질로부터 이차원 물질이 박리되거나, 전구체로부터 이차원 물질이 합성될 수 있다. 다중 테일러-쿠에트 장치(100)가 구동하는 동안, 냉각 재킷(230)이 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시킬 수 있다. In
다양한 실시예들에 따르면, 제조하기 위한 이차원 물질에 따라, 내부 실린더(110)들의 각각의 회전 방향, 회전 속력 또는 회전 시간 중 적어도 하나가 결정되며, 이에 따라 다중 테일러-쿠에트 흐름의 특성도 결정될 수 있다. 바꿔 말하면, 내부 실린더(110)들의 회전 방향, 회전 속력, 및 회전 시간의 조합에 따라, 다중 테일러-쿠에트 흐름의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들면, 내부 실린더(110)들의 모두가 동일한 방향으로 회전되거나, 내부 실린더(110)들 중 적어도 하나와 내부 실린더(110)들 중 나머지가 상이한 방향으로 회전될 수 있다. 예를 들면, 회전 속력은 0.001 rad/s 이상이고 11,000 rad/s(약 100,000 rpm) 이하일 수 있다. 예를 들면, 회전 시간은 0.1 초 이상이고 100 시간 이하일 수 있다. According to various embodiments, according to the two-dimensional material to be manufactured, at least one of a rotation direction, a rotation speed, or a rotation time of each of the
다양한 실시예들은, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)를 이용하여 높은 전단력을 기반으로 효율적으로 액상에서 이차원 물질을 제조할 수 있다. 즉, 다중 테일러-쿠에트 장치(100)가 높은 혼합효율과 높은 전단력을 제공함으로써, 우수한 품질을 보장하면서도, 높은 수율로 이차원 물질을 제조할 수 있다. 이에 따라, 이차원 물질에 대한 가격이 저하될 수 있다. According to various embodiments, it is possible to efficiently manufacture a two-dimensional material in a liquid phase based on a high shear force using the multi-Taylor-
다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치(100)를 이용한 이차원 물질 제조 방법은, 이차원 물질 제조를 위한 용액을 준비하는 단계(410 단계), 다중 테일러-쿠에트 장치(100)의 적어도 두 개의 내부 실린더(110)들과 내부 실린더(110)들을 감싸는 외부 하우징(120) 사이의 공간 내로 용액을 주입하는 단계(420 단계), 및 용액으로부터 이차원 물질이 도출되도록, 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들을 회전시켜 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계(430 단계)를 포함할 수 있다. A method of manufacturing a two-dimensional material using a multi-Taylor-
다양한 실시예들에 따르면, 용액은, 음이온 분산제, 양이온 분산제, 중성 분산제, 또는 이온성 액체 중 하나가 함유된 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나, 및 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나에 분산되어 있는 이차원 벌크 물질 또는 전구체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. According to various embodiments, the solution comprises at least one of an aqueous solution or an organic solvent containing one of an anionic dispersant, a cationic dispersant, a neutral dispersant, or an ionic liquid, and a two-dimensional bulk dispersed in at least one of an aqueous solution or an organic solvent. It may include at least one of a substance or a precursor.
다양한 실시예들에 따르면, 수용액과 유기 용매가 다중 테일러-쿠에트 흐름에 의해 혼합되면서 작용되는 전단력을 통해, 이차원 벌크 물질로부터 이차원 물질이 박리되거나, 전구체로부터 이차원 물질이 합성될 수 있다. According to various embodiments, a two-dimensional material may be exfoliated from a two-dimensional bulk material or a two-dimensional material may be synthesized from a precursor through a shear force applied while an aqueous solution and an organic solvent are mixed by a multi-Taylor-Couett flow.
다양한 실시예들에 따르면, 외부 하우징(120)은, 내부 실린더(110)들을 각각 수용하여, 내부 실린더(110)들과 외부 하우징(120) 사이에 공간들을 각각 형성하는 적어도 두 개의 수용부(122)들, 및 수용부(122)들에 인접하여 배치되고, 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각 재킷(123)을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예들에 따르면, 냉각 재킷(123)은, 내부에서 냉각수가 흐르도록 형성될 수 있다. According to various embodiments, the cooling
다양한 실시예들에 따르면, 외부 하우징(120)은, 수용부(122)들과 각각 연통되고, 용액을 공간들 내로 각각 주입하도록 마련되는 유입구(124)들, 수용부(122)들과 각각 연통되고, 공간들로부터 용액을 각각 유출시키기 위해 마련되는 유출구(125)들, 및 냉각 재킷(123) 내로 냉각수를 주입하고, 냉각 재킷(123)으로부터 냉각수를 유출시키기 위해 마련되는 출입구(126)를 더 포함할 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예들에 따르면, 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계(430 단계)는, 내부 실린더(110)들의 모두를 동일한 방향으로 회전시키거나, 내부 실린더(110)들 중 적어도 하나를 내부 실린더(110)들 중 나머지와 상이한 방향으로 회전시킬 수 있다. According to various embodiments, generating multiple Taylor-Couett flows for the solution (step 430 ) may include rotating all of the
다양한 실시예들에 따르면, 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계(430 단계)는, 제조하기 위한 이차원 물질에 따라 결정되는 각각의 회전 방향 및 회전 속력을 기반으로, 내부 실린더(110)들을 회전시킬 수 있다.According to various embodiments, generating multiple Taylor-Couett flows for the solution (step 430) may include, based on each rotational direction and rotational speed determined according to the two-dimensional material to be manufactured, the inner cylinder 110 ) can be rotated.
다양한 실시예들에 따르면, 용액은, 회분식 또는 연속식으로 주입될 수 있다. According to various embodiments, the solution may be injected batchwise or continuously.
다양한 실시예들에 따르면, 회전 속력은 0.001 rad/s 이상이고 11,000 rad/s 이하일 수 있다.According to various embodiments, the rotational speed may be greater than or equal to 0.001 rad/s and less than or equal to 11,000 rad/s.
다양한 실시예들에 따르면, 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계(430 단계)는, 내부 실린더(110)들을 0.1 초 이상이고 100 시간 이하인 시간 동안 회전시킬 수 있다. According to various embodiments, generating multiple Taylor-Couett flows for the solution (step 430 ) may rotate the
다양한 실시예들에 따른 다중 테일러-쿠에트 장치(100)는, 외부 하우징(120), 및 외부 하우징(120) 내에 각각 삽입되고, 외부 하우징(120) 내에서 각각 회전 가능하게 구성되는 적어도 두 개의 내부 실린더(110)들을 포함할 수 있다. Multi-Taylor-
다양한 실시예들에 따르면, 외부 하우징(120)은, 내부 실린더(110)들을 각각 수용하여, 내부 실린더(110)들과 외부 하우징(120) 사이에 공간들을 각각 형성하는 적어도 두 개의 수용부(122)들, 및 수용부(122)들에 인접하여 배치되고, 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각 재킷(123)을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예들에 따르면, 외부 하우징(120) 내에서 내부 실린더(110)들을 회전시켜, 공간들에 주입되는 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키고, 이를 통해 용액으로부터 이차원 물질이 제조될 수 있다. According to various embodiments, the
다양한 실시예들에 따르면, 용액은, 음이온 분산제, 양이온 분산제, 중성 분산제, 또는 이온성 액체 중 하나가 함유된 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나, 및 수용액 또는 유기 용매 중 적어도 하나에 분산되어 있는 이차원 벌크 물질 또는 전구체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. According to various embodiments, the solution comprises at least one of an aqueous solution or an organic solvent containing one of an anionic dispersant, a cationic dispersant, a neutral dispersant, or an ionic liquid, and a two-dimensional bulk dispersed in at least one of an aqueous solution or an organic solvent. It may include at least one of a substance or a precursor.
다양한 실시예들에 따르면, 수용액과 유기 용매가 다중 테일러-쿠에트 흐름에 의해 혼합되면서 작용되는 전단력을 통해, 이차원 벌크 물질로부터 이차원 물질이 박리되거나, 전구체로부터 이차원 물질이 합성될 수 있다. According to various embodiments, a two-dimensional material may be exfoliated from a two-dimensional bulk material or a two-dimensional material may be synthesized from a precursor through a shear force applied while an aqueous solution and an organic solvent are mixed by a multi-Taylor-Couett flow.
다양한 실시예들에 따르면, 냉각 재킷(123)은, 내부에서 냉각수가 흐르도록 형성될 수 있다. According to various embodiments, the cooling
다양한 실시예들에 따르면, 외부 하우징(120)은, 수용부(122)들과 각각 연통되고, 용액을 공간들 내로 각각 주입하도록 마련되는 유입구(124)들, 수용부(122)들과 각각 연통되고, 공간들로부터 용액을 각각 유출시키기 위해 마련되는 유출구(125)들, 및 냉각 재킷(123) 내로 냉각수를 주입하고, 냉각 재킷(123)으로부터 냉각수를 유출시키기 위해 마련되는 출입구(126)를 더 포함할 수 있다. According to various embodiments, the
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다.Various embodiments of this document and terms used therein are not intended to limit the technology described in this document to a specific embodiment, but it should be understood to include various modifications, equivalents, and/or substitutions of the embodiments. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this document, expressions such as “A or B”, “at least one of A and/or B”, “A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” refer to all of the items listed together. Possible combinations may be included. Expressions such as "first", "second", "first" or "second" can modify the corresponding elements regardless of order or importance, and are only used to distinguish one element from another. It does not limit the corresponding components. When an (eg, first) component is referred to as being “(functionally or communicatively) connected” or “connected” to another (eg, second) component, that component is It may be directly connected to the component, or may be connected through another component (eg, a third component).
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다. As used herein, the term “module” includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit. A module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of one or more functions. For example, the module may be configured as an application-specific integrated circuit (ASIC).
다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 단계들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 단계들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 단계들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 단계들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 단계들이 추가될 수 있다. According to various embodiments, each component (eg, a module or a program) of the described components may include a singular or a plurality of entities. According to various embodiments, one or more components or steps among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or steps may be added. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or a program) may be integrated into one component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to integration. According to various embodiments, steps performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the steps are executed in a different order, omitted, or , or one or more other steps may be added.
Claims (15)
이차원 물질 제조를 위한 용액을 준비하는 단계;
다중 테일러-쿠에트 장치의 적어도 두 개의 내부 실린더들과 상기 내부 실린더들을 감싸는 외부 하우징 사이의 공간 내로 상기 용액을 주입하는 단계; 및
상기 용액으로부터 이차원 물질이 도출되도록, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들을 회전시켜 상기 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계
를 포함하는,
이차원 물질 제조 방법.
In the method for manufacturing a two-dimensional material using a multi-Taylor-Cuett apparatus,
preparing a solution for producing a two-dimensional material;
injecting the solution into a space between at least two inner cylinders of a multi-Taylor-Couet device and an outer housing surrounding the inner cylinders; and
rotating the inner cylinders within the outer housing to generate multiple Taylor-Couett flows for the solution, such that a two-dimensional material is drawn from the solution;
containing,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 용액은,
음이온 분산제, 양이온 분산제, 중성 분산제, 지터이온 계면활성제, 또는 이온성 액체 중 하나가 함유된 수용액또는 유기 용매 중 적어도 하나, 및
상기 수용액 또는 상기 유기 용매 중 적어도 하나에 분산되어 있는 이차원 벌크 물질 또는 전구체 중 적어도 하나를 포함하는,
이차원 물질 제조 방법.
The method of claim 1,
The solution is
at least one of an aqueous solution or an organic solvent containing one of an anionic dispersant, a cationic dispersant, a neutral dispersant, a jitterionic surfactant, or an ionic liquid, and
comprising at least one of a two-dimensional bulk material or a precursor dispersed in at least one of the aqueous solution or the organic solvent,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 수용액과 상기 유기 용매가 상기 다중 테일러-쿠에트 흐름에 의해 혼합되면서 작용되는 전단력을 통해, 상기 이차원 벌크 물질로부터 상기 이차원 물질이 박리되거나, 상기 전구체로부터 상기 이차원 물질이 합성되는,
이차원 물질 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Through the shear force applied while the aqueous solution and the organic solvent are mixed by the multi-Taylor-Couett flow, the two-dimensional material is exfoliated from the two-dimensional bulk material, or the two-dimensional material is synthesized from the precursor,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 외부 하우징은,
상기 내부 실린더들을 각각 수용하여, 상기 내부 실린더들과 상기 외부 하우징 사이에 공간들을 각각 형성하는 적어도 두 개의 수용부들; 및
상기 수용부들에 인접하여 배치되고, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각 재킷
을 포함하는,
이차원 물질 제조 방법.
The method of claim 1,
The outer housing,
at least two accommodating portions each accommodating the inner cylinders to respectively form spaces between the inner cylinders and the outer housing; and
A cooling jacket disposed adjacent to the accommodating portions to cool heat generated while the inner cylinders are rotated within the outer housing.
containing,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 냉각 재킷은,
내부에서 냉각수가 흐르도록 형성되는,
이차원 물질 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The cooling jacket,
formed so that the coolant flows from the inside,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 외부 하우징은,
상기 수용부들과 각각 연통되고, 상기 용액을 상기 공간들 내로 각각 주입하도록 마련되는 유입구들;
상기 수용부들과 각각 연통되고, 상기 공간들로부터 상기 용액을 각각 유출시키기 위해 마련되는 유출구들; 및
상기 냉각 재킷 내로 상기 냉각수를 주입하고, 상기 냉각 재킷으로부터 상기 냉각수를 유출시키기 위해 마련되는 출입구
를 더 포함하는,
이차원 물질 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The outer housing,
Inlets each communicating with the accommodating parts and provided to inject the solution into the spaces, respectively;
outlets respectively communicating with the accommodating parts and provided for discharging the solution from the spaces; and
An entrance provided for injecting the cooling water into the cooling jacket and discharging the cooling water from the cooling jacket
further comprising,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 용액에 대해 상기 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계는,
상기 내부 실린더들의 모두를 동일한 방향으로 회전시키거나,
상기 내부 실린더들 중 적어도 하나를 상기 내부 실린더들 중 나머지와 상이한 방향으로 회전시키는,
이차원 물질 제조 방법.
The method of claim 1,
generating the multiple Taylor-Couett flows for the solution,
rotating all of the inner cylinders in the same direction,
rotating at least one of the inner cylinders in a different direction than the other of the inner cylinders;
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 용액에 대해 상기 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계는,
제조하기 위한 이차원 물질에 따라 결정되는 각각의 회전 방향 및 회전 속력을 기반으로, 상기 내부 실린더들을 회전시키는,
이차원 물질 제조 방법.
The method of claim 1,
generating the multiple Taylor-Couett flows for the solution,
rotating the inner cylinders based on each rotational direction and rotational speed determined according to the two-dimensional material to be manufactured,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 용액은,
회분식 또는 연속식으로 주입되는,
이차원 물질 제조 방법.
The method of claim 1,
The solution is
Batch or continuous infusion,
A method for manufacturing two-dimensional materials.
상기 회전 속력은 0.001 rad/s 이상이고 11,000 rad/s 이하이며,
상기 용액에 대해 상기 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키는 단계는,
상기 내부 실린더들을 0.1 초 이상이고 100 시간 이하인 시간 동안 회전시키는,
이차원 물질 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The rotation speed is 0.001 rad / s or more and 11,000 rad / s or less,
generating the multiple Taylor-Couett flows for the solution,
rotating the inner cylinders for a time greater than or equal to 0.1 seconds and less than or equal to 100 hours;
A method for manufacturing two-dimensional materials.
외부 하우징; 및
상기 외부 하우징 내에 각각 삽입되고, 상기 외부 하우징 내에서 각각 회전 가능하게 구성되는 적어도 두 개의 내부 실린더들
을 포함하고,
상기 외부 하우징은,
상기 내부 실린더들을 각각 수용하여, 상기 내부 실린더들과 상기 외부 하우징 사이에 공간들을 각각 형성하는 적어도 두 개의 수용부들; 및
상기 수용부들에 인접하여 배치되고, 상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들이 회전되면서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 냉각 재킷
을 포함하고,
상기 외부 하우징 내에서 상기 내부 실린더들을 회전시켜, 상기 공간들에 주입되는 용액에 대해 다중 테일러-쿠에트 흐름을 발생시키고, 이를 통해 상기 용액으로부터 이차원 물질이 제조되는,
다중 테일러-쿠에트 장치.
In a multi-Taylor-Cuett device,
outer housing; and
at least two inner cylinders respectively inserted into the outer housing and configured to be rotatably respectively within the outer housing;
including,
The outer housing,
at least two accommodating portions each accommodating the inner cylinders to respectively form spaces between the inner cylinders and the outer housing; and
A cooling jacket disposed adjacent to the accommodating parts to cool heat generated while the inner cylinders are rotated within the outer housing.
including,
rotating the inner cylinders within the outer housing to generate multiple Taylor-Couett flows for the solution injected into the spaces, through which a two-dimensional material is produced from the solution,
Multiple Taylor-Couett devices.
상기 용액은,
음이온 분산제, 양이온 분산제, 중성 분산제, 또는 이온성 액체 중 하나가 함유된 수용액과 유기 용매, 및 상기 수용액과 유기 용매에 분산되어 있는 이차원 벌크 물질 또는 전구체 중 적어도 하나를 포함하는,
다중 테일러-쿠에트 장치.
12. The method of claim 11,
The solution is
at least one of an aqueous solution and an organic solvent containing one of an anionic dispersant, a cationic dispersant, a neutral dispersant, or an ionic liquid, and a two-dimensional bulk material or precursor dispersed in the aqueous solution and the organic solvent,
Multiple Taylor-Couett devices.
상기 수용액과 상기 유기 용매가 상기 다중 테일러-쿠에트 흐름에 의해 혼합되면서 작용되는 전단력을 통해, 상기 이차원 벌크 물질로부터 상기 이차원 물질이 박리되거나, 상기 전구체로부터 상기 이차원 물질이 합성되는,
다중 테일러-쿠에트 장치.
13. The method of claim 12,
Through the shear force applied while the aqueous solution and the organic solvent are mixed by the multi-Taylor-Couett flow, the two-dimensional material is exfoliated from the two-dimensional bulk material, or the two-dimensional material is synthesized from the precursor,
Multiple Taylor-Couett devices.
상기 냉각 재킷은,
내부에서 냉각수가 흐르도록 형성되는,
다중 테일러-쿠에트 장치.
12. The method of claim 11,
The cooling jacket,
formed so that the coolant flows from the inside,
Multiple Taylor-Couett devices.
상기 외부 하우징은,
상기 수용부들과 각각 연통되고, 상기 용액을 상기 공간들 내로 각각 주입하도록 마련되는 유입구들;
상기 수용부들과 각각 연통되고, 상기 공간들로부터 상기 용액을 각각 유출시키기 위해 마련되는 유출구들; 및
상기 냉각 재킷 내로 상기 냉각수를 주입하고, 상기 냉각 재킷으로부터 상기 냉각수를 유출시키기 위해 마련되는 출입구
를 더 포함하는,
다중 테일러-쿠에트 장치.
12. The method of claim 11,
The outer housing,
Inlets each communicating with the accommodating parts and provided to inject the solution into the spaces, respectively;
outlets respectively communicating with the accommodating parts and provided for discharging the solution from the spaces; and
An entrance provided for injecting the cooling water into the cooling jacket and discharging the cooling water from the cooling jacket
further comprising,
Multiple Taylor-Couett devices.
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- 2021-02-25 KR KR1020210025715A patent/KR102585622B1/en active IP Right Grant
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