WO2021137525A1 - 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법 및 그에 의한 복합체 - Google Patents

그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법 및 그에 의한 복합체 Download PDF

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이정우
박종환
김태유
신진하
박정호
김선우
신세희
이주영
권현준
서대석
정한영
이상민
신재경
송주미
안병욱
최호준
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    • B01J37/16—Reducing

Definitions

  • the present technology relates to graphene-coated metal particles and a method for manufacturing a molybdenum disulfide composite for forming molybdenum disulfide on graphene-coated metal particles.
  • Platinum has been used as an electrode catalyst as a hydrogen catalyst material in the past, but despite the fact that the platinum catalyst itself is very effective in hydrogen catalysis, the reserves are limited, so the price is high, so the production cost is high, and it has problems such as low efficiency and limited availability. .
  • An object of the present invention is to improve the high unit cost of the existing platinum catalyst and the low efficiency of the existing molybdenum disulfide catalyst, and to form molybdenum disulfide on graphene-coated metal particles through a hydrothermal synthesis process using a simple process and material. To provide a method for manufacturing graphene-coated metal particles and molybdenum disulfide composite.
  • the present invention comprises: a first step of electrically blasting a metal wire in a solvent containing a graphene precursor to form graphene-coated metal particles; and a second step of hydrothermal synthesis of the graphene-coated metal particles and the molybdenum disulfide precursor to form molybdenum disulfide on the graphene-coated metal particles; It can be prepared by the method.
  • the graphene may be formed of two or more layers.
  • the molybdenum disulfide may be formed in a sheet shape.
  • the solvent containing the graphene precursor may be an organic solvent.
  • the metal wire may be a single-based metal or a binary-based alloy.
  • the metal wire may include at least one of gold, silver, copper, iron, nickel, and platinum.
  • the hydrothermal synthesis time may be performed for 1 to 12 hours.
  • hydrazine may be added as a reducing agent.
  • the hydrazine is characterized in that 0.5 to 1.5 ml is added per 30 ml of the solution in which the graphene-coated metal particles are formed in the first step.
  • the present invention relates to a graphene-coated metal particle formed by electroblasting a metal wire in a solvent containing a graphene precursor, and the graphene-coated metal by hydrothermal synthesis of the graphene-coated metal particle and a molybdenum disulfide precursor. It is possible to provide a graphene-coated metal particle and a molybdenum disulfide composite comprising molybdenum disulfide formed on the surface of the particle.
  • the graphene may be coated in two or more layers.
  • the molybdenum disulfide may be formed in a sheet form, and one or more may be formed on the surface of the graphene-coated metal particles.
  • the molybdenum disulfide sheet may be in contact with a surface or a portion of the edge of the molybdenum disulfide sheet is in contact with the graphene-coated metal particle surface.
  • the molybdenum disulfide sheet may be formed at an angle in the range of 0 degrees to 180 degrees with respect to other molybdenum disulfide sheets.
  • the method for manufacturing the graphene-coated metal particles and molybdenum disulfide composite of the present invention it is possible to maximize the specific surface area of molybdenum disulfide while simplifying the process and reducing production costs using a simple manufacturing method.
  • 1 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a composite of molybdenum disulfide-graphene-metal particles of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a method for preparing a composite of molybdenum disulfide-graphene nanopowder according to an embodiment of the present invention.
  • Example 3 is an SEM image of the composite particles of Example 1.
  • Example 5 is a TEM image of the composite particles of Example 1.
  • Example 6 is an XRD result of the composite particles of Example 1.
  • Example 10 is a TEM EDS mapping result of the platinum atom-doped molybdenum disulfide-graphene nanopowder composite particles of Example 2;
  • Example 11 is an XPS analysis result of the platinum atom-doped molybdenum disulfide-graphene nanopowder composite particles of Example 2;
  • Example 12 is a graph showing the results of measuring the water decomposition characteristics of Example 2.
  • 1 is a flowchart for explaining a method for manufacturing a composite of molybdenum disulfide-graphene-metal particles of the present invention.
  • the two-dimensional molybdenum disulfide may be formed in the form of a nanosheet on the graphene-coated metal particles.
  • the graphene may be synthesized from the graphene precursor in the solvent by an electro-explosive method.
  • the graphene precursor When the graphene precursor is electrically exploded together with the metal wire, the graphene may be coated on the metal particles to be formed.
  • the graphene coated on the metal particles may be formed of 2 or more and 10 or less carbon layers.
  • the solvent containing the graphene precursor may be an organic solvent, and preferably may include one or more selected from ethanol, methanol, butanol, isopropyl alcohol, hexane, and the like.
  • the organic solvent may act as the graphene precursor.
  • the carbon component included in the graphene precursor may form the graphene during the electric explosion process.
  • the metal wire may form metal particles by an electric explosion method.
  • the metal particles may be particles having a nano-scale size.
  • the metal particles may be coated with graphene while being electrically exploded together with the graphene precursor as described above.
  • the metal wire may be formed of a metal or an alloy.
  • the metal wire may be formed of platinum, gold, silver, copper, iron, nickel, or the like, or an alloy including at least one selected from these.
  • molybdenum disulfide may be formed using a hydrothermal synthesis method.
  • the hydrothermal synthesis method may include dispersing the molybdenum disulfide precursor and graphene-coated metal particles in a solvent by ultrasonication.
  • the solvent may be an organic solvent, an inorganic solvent, or an organic/inorganic solvent, preferably an organic solvent.
  • Ultrasonic treatment for dispersing the molybdenum disulfide precursor and graphene-coated metal particles in the solvent may be performed for about 10 to 30 minutes.
  • the mass ratio of the molybdenum disulfide precursor and the graphene-coated metal particles may be adjusted within the range of about 1:5 to 5:1.
  • a reducing agent may be added to the solvent in which the molybdenum disulfide precursor and the graphene-coated metal particles are dispersed.
  • the reducing agent may include hydrazine.
  • the volume ratio of the reducing agent and the solution may be adjusted within the range of about 1:15 to 1:60. In one embodiment, about 0.5 to 1.5 ml of the reducing agent may be added per 30 ml of the solution. For example, about 1 ml of the reducing agent may be added per 30 ml of the solution.
  • a second ultrasonic treatment may be performed for about 10 to 30 minutes.
  • hydrothermal synthesis is performed in an oven to synthesize a composite of the graphene-coated metal particles and molybdenum disulfide.
  • the hydrothermal synthesis may be performed in a temperature range of about 100 to 240 °C.
  • the hydrothermal synthesis method may be performed for about 1 hour to 18 hours, preferably about 1 hour to 12 hours. If the time of the hydrothermal synthesis is less than 1 hour, there may be a problem that molybdenum disulfide is not synthesized. When the hydrothermal synthesis time exceeds 18 hours, the growth of molybdenum disulfide may occur excessively and a spherical shape may appear, which may reduce the specific surface area of molybdenum disulfide.
  • the complex can be obtained by performing centrifugation at least about 6 times at about 6000 to 8000 rpm. Distilled water and ethanol may be used for the centrifugation.
  • a washing operation may be performed to obtain a composite powder solution of graphene-coated metal particles and molybdenum disulfide, and then drying may be performed.
  • the dried graphene-coated metal particles and the composite powder of molybdenum disulfide may have a nanoscale size.
  • the molybdenum disulfide may be formed on the surface of the graphene-coated metal particles in the form of a two-dimensional sheet.
  • the molybdenum disulfide sheet may have a size of about several nm to several tens of nm in length on one side.
  • a plurality of molybdenum disulfide sheets may be formed on the surface of one graphene-coated metal particle.
  • the molybdenum disulfide sheet may have a portion of a sheet surface or a portion of a sheet edge in contact with the surface of the graphene-coated metal particles. In this case, the molybdenum disulfide sheet may contact the graphene coating layer, or may contact the surface of the metal particle exposed from the graphene.
  • the molybdenum disulfide sheet has a corner or a part of the surface in contact with the surface of the graphene-coated metal particle, and the other part of the edge or surface is the surface of the graphene-coated metal particle and It may be further extended to a non-contact range. As a result, only a portion of the molybdenum disulfide sheet is in contact with the graphene-coated metal particles, and the remaining portions may protrude outside the graphene-coated metal particles.
  • the molybdenum disulfide sheets may be formed to be parallel to each other or to form a predetermined angle.
  • the molybdenum disulfide sheets may form an angle within the range of about 0° to 180°.
  • the method for manufacturing a composite of molybdenum disulfide-graphene-metal particles of the present invention comprises the steps of doping platinum atoms (Pt) on the surface of the composite particles of molybdenum disulfide-graphene-metal particles prepared after the second step (S120). (S130) may be further included.
  • the method of doping platinum atoms on the surface of the composite particle of the molybdenum disulfide-graphene-metal particle is not particularly limited. For example, by immersing the composite particles of the molybdenum disulfide-graphene-metal particles in an acidic solution in which platinum is dissolved, platinum atoms may be doped on the surface of the composite particles of the molybdenum disulfide-graphene-metal particles.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a method for preparing a composite of molybdenum disulfide-graphene nanopowder according to an embodiment of the present invention.
  • a second step (S220) of doping the atom (Pt) is included.
  • molybdenum disulfide may be formed using a hydrothermal synthesis method.
  • the hydrothermal synthesis method may include dispersing the molybdenum disulfide precursor and graphene nanopowder by ultrasonication in a solvent.
  • the solvent may be an organic solvent, an inorganic solvent, or an organic/inorganic solvent, preferably an organic solvent.
  • Ultrasonic treatment for dispersing the molybdenum disulfide precursor and graphene nanopowder in the solvent may be performed for about 10 to 30 minutes.
  • a mass ratio of the molybdenum disulfide precursor and the graphene nanopowder may be adjusted within the range of about 1:5 to 5:1.
  • a reducing agent may be added to the solvent in which the molybdenum disulfide precursor and the graphene nanopowder are dispersed.
  • the reducing agent may include hydrazine.
  • the volume ratio of the reducing agent and the solution may be adjusted within the range of about 1:15 to 1:60. In one embodiment, about 0.5 to 1.5 ml of the reducing agent may be added per 30 ml of the solution. For example, about 1 ml of the reducing agent may be added per 30 ml of the solution.
  • a second ultrasonic treatment may be performed for about 10 to 30 minutes.
  • hydrothermal synthesis is performed in an oven to synthesize a composite of the graphene nanopowder and molybdenum disulfide.
  • the hydrothermal synthesis may be performed in a temperature range of about 100 to 240 °C.
  • the hydrothermal synthesis method may be performed for about 1 hour to 18 hours, preferably about 1 hour to 12 hours. If the time of the hydrothermal synthesis is less than 1 hour, there may be a problem that molybdenum disulfide is not synthesized. When the hydrothermal synthesis time exceeds 18 hours, the growth of molybdenum disulfide may occur excessively and a spherical shape may appear, which may reduce the specific surface area of molybdenum disulfide.
  • the molybdenum disulfide may be formed on the surface of the graphene nanopowder in the form of a two-dimensional sheet.
  • the molybdenum disulfide sheet may have a size of about several nm to several tens of nm in length on one side.
  • a plurality of molybdenum disulfide sheets may be formed on one graphene nanopowder.
  • the molybdenum disulfide sheet may have a portion of a sheet surface or a portion of a sheet edge in contact with the surface of the graphene nanopowder.
  • the molybdenum disulfide sheet may have a corner or a part of the surface in contact with the surface of the graphene nanopowder, and the other portion of the corner or surface may not be in contact with the surface of the graphene nanopowder.
  • the molybdenum disulfide sheets on the surface of the graphene nanopowder may be formed to be parallel to each other or to form a predetermined angle.
  • the molybdenum disulfide sheets may form an angle within the range of about 0° to 180°.
  • a method of doping platinum atoms on the surface of the graphene nanopowder on which the molybdenum disulfide is formed is not particularly limited. For example, by immersing the composite particles of the molybdenum disulfide-graphene nanopowder in an acidic solution in which platinum is dissolved, platinum atoms may be doped on the surface of the composite particle of the molybdenum disulfide-graphene nanopowder.
  • Composite particles were prepared in the same manner as in Example 1 except that hydrothermal synthesis was performed for 18 hours.
  • Example 3 is an SEM image of the composite particles of Example 1.
  • molybdenum disulfide formed in a sheet shape on the spherical graphene-coated copper particles. It can be seen that the molybdenum disulfide sheets are not formed to surround the surface of the graphene-copper composite particle, but are formed to form an open space to the outside based on the graphene-copper composite particle.
  • Example 5 is a TEM image of the composite particles of Example 1.
  • FIG. 5 (a), (b) shows the shape of the multi-layer graphene-coated copper particles after performing the electric explosion method in the embodiment.
  • graphene is formed as a multilayer of 3 to 7 layers, and the size of the particles is in the range of 10 to 100 nm.
  • the graphene is densely coated with no empty space on the copper particles.
  • Example 6 is an XRD result of the composite particles of Example 1.
  • the copper particles are pure copper by the Cu(111), Cu(220), and Cu(220) peaks, which are the results shown in (f) and (g) of FIG. 5 and also match
  • the molybdenum disulfide sheet could not be confirmed by XRD, which means that the molybdenum disulfide sheet was formed very thinly in a nano size.
  • FIG. 7 and 8 are Raman analysis results of the composite particles of Example 1
  • FIG. 9 is a Raman analysis result of the composite particles of Comparative Example.
  • Example 10 is a TEM EDS mapping result of the platinum atom-doped molybdenum disulfide-graphene nanopowder composite particles of Example 2;
  • platinum atoms are doped throughout the molybdenum disulfide-graphene nanopowder composite particles.
  • Example 11 is an XPS analysis result of the platinum atom-doped molybdenum disulfide-graphene nanopowder composite particles of Example 2;
  • Pt4f7/2 and Pt4f5/2 peaks which are characteristic peaks of Pt, were observed at 71.9 eV, 73.4 eV, 75.1 eV, and 76.6 eV. From this result, it can be confirmed that platinum nanoparticles (Pt nanoparticles) are present in the composite particles of Example 2.
  • Example 12 is a graph showing the results of measuring the water decomposition characteristics of Example 2.
  • Figure 12 (a) is a graph showing a polarization curve (polarization curve, iv plot), the overpotential (72mV) of MoS2 / MGCN after the activation cycle (Activation cycle) at 10 mA / cm 2 MoS2 / MGCN of the initial It was decreased than overpotential (200mV).
  • Figure 12 (d) is a result of analyzing the EIS (Electrochemical impedance spectroscopy) spectrum, the charge transfer resistance (Charge transfer resistance, Rct) measured for MoS2 / MGCN after the cycle is significantly reduced than the initial MoS2 / MGCN appear.
  • the decrease in charge transfer resistance (Rct) indicates that the hydrogen generation performance is improved due to the faster electron movement speed at the active site of the catalyst.

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Abstract

금속와이어를 그래핀 전구체에서 전기폭발시켜 그래핀이 코팅된 금속입자를 형성하고, 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 이황화몰리브덴 전구체를 반응시켜 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 위에 이황화몰리브덴을 형성시키는 것을 포함하는 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법에 관한 것이다.

Description

그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법 및 그에 의한 복합체
본 기술은 그래핀이 코팅된 금속입자에 이황화몰리브덴을 형성시키기 위한 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법에 관한 것이다.
종래 수소촉매재료로써 백금은 전극 촉매로 사용되어 왔지만, 백금 촉매 자체가 수소촉매반응에 매우 효과적임에도 불구하고 매장량이 제한적이어서 가격이 높아 생산비용이 비싸고 낮은 효율 및 제한적인 이용성 등의 문제점을 지니고 있다.
따라서 백금을 대체하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이황화몰리브덴, 그래핀 시트, 카본계열을 첨가하여 재료개발이 사용되었다. 그래핀 및 이황화몰리브덴을 만드는 제작방법 또한 공정 및 시간이 들며 수율 또한 떨어지는 단점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 기존의 백금 촉매의 높은 단가 및 기존의 이황화몰리브덴 촉매의 낮은 효율을 개선하고, 간단한 공정과 재료를 이용하여 수열합성과정을 통해 그래핀이 코팅된 금속입자에 이황화몰리브덴을 형성시키는 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 금속와이어를 그래핀 전구체를 포함하는 용매에서 전기폭발시켜 그래핀이 코팅된 금속입자를 형성하는 제1단계; 및 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 이황화몰리브덴 전구체를 수열합성시켜 이황화몰리브덴을 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 위에 형성시키는 제2단계;를 포함하는 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법을 통해 제조될 수 있다.
상기 그래핀은 2 이상의 층으로 형성될 수 있다.
상기 이황화몰리브덴은 시트 형상으로 형성될 수 있다.
상기 그래핀 전구체를 포함하는 용매는 유기용매일 수 있다.
상기 금속와이어는 1원계 금속 또는 2원계 합금일 수 있다.
또한 상기 금속와이어는 금, 은, 구리, 철, 니켈, 플래티늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 수열합성 시간은 1 내지 12시간동안 수행될 수 있다.
상기 제2단계는 환원제로서 하이드라진이 첨가될 수 있다.
또한 상기 하이드라진은 상기 제1단계에서 그래핀이 코팅된 금속입자가 형성된 용액 30ml당 0.5 내지 1.5ml 첨가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 금속와이어를 그래핀 전구체를 함유하는 용매에서 전기폭발시켜 형성된 그래핀이 코팅된 금속입자, 및 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 이황화몰리브덴 전구체를 수열합성시켜 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 표면상에 형성된 이황화몰리브덴을 포함하는, 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체를 제공할 수 있다.
상기 그래핀이 코팅된 금속입자에서 상기 그래핀은 2 이상의 층으로 코팅될 수 있다.
상기 이황화몰리브덴은 시트 형태로 형성되고, 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 표면상에 1 이상 형성될 수 있다.
또한 상기 이황화몰리브덴 시트는, 상기 이황화몰리브덴 시트의 면 또는 모서리 중 일부가 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 표면과 맞닿아 있을 수 있다.
또한 상기 이황화몰리브덴 시트는 다른 이황화몰리브덴 시트에 대하여 0도 내지 180도 범위의 각도를 가지고 형성될 수 있다.
본 발명의 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법에 의하면, 간단한 제조방법을 이용하여 공정을 간소화하고, 생산비용을 절감하면서도 이황화몰리브덴의 비표면적을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 SEM 이미지이다.
도 4는 비교예의 복합체 입자에 대한 SEM 이미지이다.
도 5는 실시예 1의 복합체 입자에 대한 TEM 이미지이다.
도 6은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 XRD 결과이다.
도 7 및 도 8은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 라만 분석 결과이다.
도 9는 비교예의 복합체 입자에 대한 라만 분석 결과이다.
도 10은 실시예 2의 백금 원자가 도핑된 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더 복합체 입자에 대한 TEM EDS 맵핑 결과이다.
도 11은 실시예 2의 백금 원자가 도핑된 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더 복합체 입자에 대한 XPS 분석 결과이다.
도 12는 실시예 2의 물 분해 특성을 측정한 결과를 나타내는 그래프들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 제조방법은 금속와이어를 그래핀 전구체를 포함하는 용매 내에서 전기폭발시켜 그래핀이 코팅된 금속입자를 형성하는 제1 단계(S120); 수열합성의 방법으로 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 이황화몰리브덴 전구체를 반응시켜 2차원 이황화몰리브덴을 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 표면 상에 형성시키는 제2 단계(S120)를 포함할 수 있고, 상기 2차원 이황화몰리브덴은 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 상에 나노시트의 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 단계(S120)에 있어서, 상기 그래핀은 전기폭발법에 의해 상기 용매 내의 그래핀 전구체로부터 합성될 수 있다. 상기 그래핀 전구체가 상기 금속와이어와 함께 전기폭발되는 경우, 상기 그래핀이 금속입자 위에 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 금속입자 위에 코팅 형성되는 그래핀은 2 이상 10 이하의 탄소층으로 형성될 수 있다.
상기 그래핀 전구체를 포함하는 하는 용매는 유기용매일 수 있으며, 바람직하게는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 이소프로필알코올, 헥산 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 유기 용매가 상기 그래핀 전구체로 작용할 수 있다. 한편, 전기폭발 과정에서 상기 그래핀 전구체에 포함된 탄소 성분이 상기 그래핀을 형성할 수 있다.
상기 금속와이어는 전기폭발법에 의해 금속입자를 형성할 수 있다. 상기 금속입자는 나노 스케일의 크기를 갖는 입자일 수 있다. 상기 금속입자는 상술한 바와 같이 상기 그래핀 전구체와 함께 전기폭발되면서 그래핀에 의해 코팅될 수 있다. 상기 금속와이어는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 금속와이어는 플래티늄, 금, 은, 구리, 철, 니켈 등으로 형성되거나, 이들 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제2 단계(S120)에 있어서, 이황화몰리브덴은 수열합성방법을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 수열합성방법은 용매에 이황화몰리브덴 전구체와 그래핀이 코팅된 금속입자를 초음파 처리하여 분산시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 용매는 유기용매, 무기용매, 또는 유/무기용매일 수 있고, 바람직하게는 유기용매일 수 있다. 상기 용매에 이황화몰리브덴 전구체와 그래핀이 코팅된 금속입자를 분산시키기 위한 초음파 처리는 약 10 내지 30분간 수행될 수 있다.
상기 이황화몰리브덴 전구체를 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 반응시킴에 있어서, 상기이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 질량비율은 약 1:5 내지 5:1의 범위 내에서 조절될 수 있다.
상기 용매 내에서 상기 초음파 처리를 통해 상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀이 코팅된 금속입자를 분산시킨 후, 상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀이 코팅된 금속입자가 분산된 용매에 환원제를 첨가할 수 있다. 일 실시예로, 상기 환원제는 하이드라진을 포함할 수 있다.
상기 환원제와 상기 용액의 부피비율은 약 1:15 내지 1:60 범위 내에서 조절될 수 있다. 일 실시예로, 상기 용액 30ml 당 상기 환원제 약 0.5 내지 1.5ml를 첨가할 수 있다. 예를 들면, 상기 용액 30ml 당 상기 환원제 약 1ml가 첨가될 수 있다. 한편, 상기 환원제를 첨가한 후, 상기 이황화몰리브덴 전구체 및 상기 환원제를 용매 내에 균일하게 분산시키기 위하여 약 10 내지 30분간 2차 초음파 처리를 수행할 수 있다.
상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀이 코팅된 금속입자가 분산된 용매에 환원제를 첨가한 후, 오븐에서 수열합성을 진행하여 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴의 복합체를 합성할 수 있다.
상기 수열합성은 약 100 내지 240℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기 수열합성방법은 약 1시간 내지 18시간, 바람직하게는 약 1시간 내지 12시간 수행될 수 있다. 상기 수열합성의 시간이 1시간 미만인 경우에는 이황화몰리브덴이 합성되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 수열합성 시간이 18시간을 초과하는 경우에는 이황화몰리브덴의 성장이 과도하게 일어나 구형의 형상이 나타날 수 있으며, 이는 이황화몰리브덴의 비표면적을 감소시킬 수 있다.
상기 수열합성 이후, 상기 복합체는 약 6000 내지 8000rpm으로 약 6회 이상 원심분리를 수행하여 수득할 수 있다. 상기 원심분리에는 증류수와 에탄올이 이용될 수 있다.
상기 원심분리 후 세척 작업을 거쳐 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴의 복합체 파우더 용액을 획득한 후 건조를 실시할 수 있다. 건조된 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴의 복합체 파우더는 나노 스케일의 크기를 가질 수 있다.
상기 복합체에서 상기 이황화몰리브덴은 2차원 시트 형태로 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 표면에 형성될 수 있다. 상기 이황화몰리브덴 시트는 한 면의 길이가 약 수 nm 내지 수십 nm의 크기를 가질 수 있다. 하나의 그래핀 코팅 금속입자 표면에는 복수 개의 이황화몰리브덴 시트들이 형성될 수 있다. 상기 이황화몰리브덴 시트는 시트 면의 일부 또는 시트 모서리의 일부가 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 표면과 접촉할 수 있다. 이 경우, 상기 이황화몰리브덴 시트는 상기 그래핀 코팅층에 접촉할 수도 있고, 상기 그래핀으로부터 노출된 상기 금속 입자 표면에 접촉할 수도 있다.
일 실시예로, 상기 이황화몰리브덴 시트는 모서리 또는 면의 일부가 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 표면과 접촉할 수 있고, 모서리 또는 면의 다른 부분은 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 표면과 접촉하지 않는 범위까지 추가로 연장될 수 있다. 그 결과 상기 이황화몰리브덴 시트 중 일부만이 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 접촉하고, 나머지 부분들은 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 외부로 돌출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그래핀이 코팅된 금속입자의 표면에서 상기 이황화몰리브덴 시트들은 서로 평행하거나 일정 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 이황화몰리브덴 시트들은 약 0° 내지 180°의 범위 내의 각도를 이룰 수 있다.
이러한 형상들로 인해 상기 이황화몰리브덴의 비표면적이 넓어져 반응성이 좋아지며, 다양한 적용분야에서 향상된 효율을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 제조방법은 상기 제2 단계(S120) 이후 제조된 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 입자 표면에 백금 원자(Pt)를 도핑하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
상기 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 입자 표면에 백금 원자를 도핑하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 입자를 백금이 용해된 산성 용액에 침지하여 상기 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 입자 표면에 백금 원자를 도핑할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 수열합성법으로 그래핀 나노파우더와 이황화몰리브덴 전구체를 반응시켜 그래핀 나노파우더 표면에 이황화몰리브덴을 형성하는 제1 단계(S210) 및 상기 이황화몰리브덴이 형성된 그래핀 나노파우더 표면에 백금 원자(Pt)를 도핑하는 제2 단계(S220)를 포함한다.
상기 제1 단계(S210)에서, 이황화몰리브덴은 수열합성방법을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 수열합성방법은 용매에 이황화몰리브덴 전구체와 그래핀 나노파우더를 초음파 처리하여 분산시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 용매는 유기용매, 무기용매, 또는 유/무기용매일 수 있고, 바람직하게는 유기용매일 수 있다. 상기 용매에 이황화몰리브덴 전구체와 그래핀 나노파우더를 분산시키기 위한 초음파 처리는 약 10 내지 30분간 수행될 수 있다.
상기 이황화몰리브덴 전구체를 상기 그래핀 나노파우더와 반응시킴에 있어서, 상기이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀 나노파우더의 질량비율은 약 1:5 내지 5:1의 범위 내에서 조절될 수 있다.
상기 용매 내에서 상기 초음파 처리를 통해 상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀 나노파우더를 분산시킨 후, 상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀 나노파우더가 분산된 용매에 환원제를 첨가할 수 있다. 일 실시예로, 상기 환원제는 하이드라진을 포함할 수 있다.
상기 환원제와 상기 용액의 부피비율은 약 1:15 내지 1:60 범위 내에서 조절될 수 있다. 일 실시예로, 상기 용액 30ml 당 상기 환원제 약 0.5 내지 1.5ml를 첨가할 수 있다. 예를 들면, 상기 용액 30ml 당 상기 환원제 약 1ml가 첨가될 수 있다. 한편, 상기 환원제를 첨가한 후, 상기 이황화몰리브덴 전구체 및 상기 환원제를 용매 내에 균일하게 분산시키기 위하여 약 10 내지 30분간 2차 초음파 처리를 수행할 수 있다.
상기 이황화몰리브덴 전구체와 상기 그래핀 나노파우더가 분산된 용매에 환원제를 첨가한 후, 오븐에서 수열합성을 진행하여 상기 그래핀 나노파우더 및 이황화몰리브덴의 복합체를 합성할 수 있다.
상기 수열합성은 약 100 내지 240℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기 수열합성방법은 약 1시간 내지 18시간, 바람직하게는 약 1시간 내지 12시간 수행될 수 있다. 상기 수열합성의 시간이 1시간 미만인 경우에는 이황화몰리브덴이 합성되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 수열합성 시간이 18시간을 초과하는 경우에는 이황화몰리브덴의 성장이 과도하게 일어나 구형의 형상이 나타날 수 있으며, 이는 이황화몰리브덴의 비표면적을 감소시킬 수 있다.
상기 복합체에서 상기 이황화몰리브덴은 2차원 시트 형태로 상기 그래핀 나노파우더 표면에 형성될 수 있다. 상기 이황화몰리브덴 시트는 한 면의 길이가 약 수 nm 내지 수십 nm의 크기를 가질 수 있다. 하나의 그래핀 나노파우더에는 복수 개의 이황화몰리브덴 시트들이 형성될 수 있다. 상기 이황화몰리브덴 시트는 시트 면의 일부 또는 시트 모서리의 일부가 상기 그래핀 나노파우더의 표면과 접촉할 수 있다.
일 실시예로, 상기 이황화몰리브덴 시트는 모서리 또는 면의 일부가 상기 그래핀 나노파우더의 표면과 접촉할 수 있고, 모서리 또는 면의 다른 부분은 상기 그래핀 나노파우더의 표면과 접촉하지 않는 범위까지 추가로 연장될 수 있다. 그 결과 상기 이황화몰리브덴 시트 중 일부만이 상기 그래핀 나노파우더와 접촉하고, 나머지 부분들은 상기 그래핀 나노파우더 외부로 돌출될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 그래핀 나노파우더의 표면에서 상기 이황화몰리브덴 시트들은 서로 평행하거나 일정 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 이황화몰리브덴 시트들은 약 0° 내지 180°의 범위 내의 각도를 이룰 수 있다.
상기 제2 단계(S220)에 있어서, 상기 이황화몰리브덴이 표면에 형성된 그래핀 나노파우더 표면에 백금 원자를 도핑하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체 입자를 백금이 용해된 산성 용액에 침지하여 상기 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체 입자 표면에 백금 원자를 도핑할 수 있다.
[실시예 1] : 이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체 입자의 제조
유기용매 DMF(dimethylformamide 디메틸포름아미드)에 MoS2 전구체 0.1g와 그래핀이 코팅된 구리입자 0.05g를 넣었다. 이 후 분산시키기 위하여 초음파 15분 처리하였다. 상기 초음파 처리된 용액 30ml에 하이드라진 1ml를 첨가한 후 다시 분산시키기 위한 초음파 처리를 15분간 하였다. 상기 용액을 오븐에 넣고 200℃에서 10시간 동안 수열합성을 수행하였다. 수열합성 후, 상기 용액을 증류수와 에탄올을 이용하여 6회 원심분리를 실시하고, 세척 후 건조하여 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체를 수득하였다.
[비교예]
수열합성을 18시간 동안 수행한 것을 제외한 나머지 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 복합체 입자를 제조하였다.
[실험예 1]
도 3은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 SEM 이미지이다.
도 3을 참조하면, 구형의 그래핀이 코팅된 구리입자 위에 시트 형상으로 형성된 이황화몰리브덴을 확인할 수 있다. 이황화몰리브덴 시트들은 그래핀-구리 복합체 입자 표면을 감싸도록 형성된 것이 아니라 그래핀-구리 복합체 입자를 기준으로 외부로 열린 공간을 형성하도록 형성된 것을 확인할 수 있다.
도 4는 비교예의 복합체 입자에 대한 SEM 이미지이다.
도 4를 참조하면, 수열합성 시간이 길어지면서 이황화몰리브덴의 성장이 과도하게 발생하여 시트 형상과 함께 구형의 형상이 나타난 것을 보여준다. 이로 인해 수열합성이 18시간을 초과하여 진행될 경우 오히려 비표면적이 줄어들 수 있음을 알 수 있다.
도 5는 실시예 1의 복합체 입자에 대한 TEM 이미지이다.
도 5의 (a), (b)는 실시예에서 전기 폭발법을 수행한 후 다중층 그래핀이 코팅된 구리 입자의 형상을 나타낸 것이다. (a)에서 그래핀은 3 내지 7층의 다중층으로 형성된 것을 확인할 수 있으며, 입자의 크기는 10 내지 100nm 범위 내에 있는 것을 확인할 수 있다. (b)에서 그래핀이 구리입자 위에 빈 공간이 없이 조밀하게 코팅된 것을 확인할 수 있다.
도 5의 (c) 내지 (g)는 상기 다중층 그래핀이 코팅된 구리 입자에 이황화몰리브덴까지 성장시킨 복합체 파우더를 나타낸 것이다. (c) 내지 (e)에서 이황화몰리브덴은 2차원의 시트 형상으로 그래핀 위에 합성되었으며, 복수 개의 이황화몰리브덴 시트가 각기 다른 방향을 가지고 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. (f) 및 (g)의 이미지에 의하면 이황화몰리브덴-그래핀-구리입자의 복합체는 MoS2(002) 결정성을 가지고, 구리 또한 안정적인 순수 구리상임을 확인할 수 있다. 다중층 그래핀이 코팅된 구리입자가 수열합성 진행 결과 이황화몰리브덴과 안정적으로 합성된 것을 의미한다. 또한 구리가 순수구리상인 것은 제조과정에서 구리가 산화되지 않고 순수한 구리 금속으로 유지된 것을 의미한다.
도 6은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 XRD 결과이다.
도 6을 참조하면, Cu(111), Cu(220), Cu(220) 피크에 의해 구리 입자가 순수한 구리인 것으로 확인할 수 있으며, 이는 도 5의 (f), (g)에 도시된 결과와도 일치한다. 이황화몰리브덴 시트는 XRD에서 확인이 불가능하였고, 이는 이황화몰리브덴 시트가 나노 크기로 매우 얇게 형성된 것을 의미한다.
도 7 및 도 8은 실시예 1의 복합체 입자에 대한 라만 분석 결과이고, 도 9는 비교예의 복합체 입자에 대한 라만 분석 결과이다.
도 7에서 380cm-1 MoS2 A1g 및 402cm-1 MoS2 E2g 는 이황화몰리브덴-그래핀-구리입자의 복합체가 합성되었음을 나타낸다.
또한 도 8에서도 D, G, 2D 피크에 의해 그래핀의 존재를 확인할 수 있는데, 이는 수열합성 과정에서 그래핀에 결함이 생성되지 않고 안정적으로 존재하며, 그러한 그래핀 위에 이황화몰리브덴의 합성이 성공적으로 진행된 것을 의미한다.
도 9에서는 MoS2의 피크가 관찰되지 않았는데, 이는 수열합성 시간이 18시간을 초과하여 시트 형상의 MoS2 가 제대로 합성되지 않았음을 나타낸다.
[실시예 2]
Pt 원자를 도핑하기 위해 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 파우더를 탄소 페이퍼(Carbon paper)에 로딩하여 3전극 시스템의 작업 전극(working electrode)으로 적용하였다. 상기 3전극 시스템의 카운터 전극(Counter electrode)으로는 백금 와이어(platinum wire)를 적용하였다. Pt 도핑 과정은 3전극 시스템 상에서 0.5몰 H2SO4 용액을 사용하였다. 인가하는 전압을 0에서 -0.5V까지 스윕하면서 전기화학적 Pt 도핑을 수행하였다. 보통 안정화되는 지점까지 스윕을 반복하는데, 1220번 반복하여 안정적인 복합체를 제작하였다.
[실험예 2]
도 10은 실시예 2의 백금 원자가 도핑된 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더 복합체 입자에 대한 TEM EDS 맵핑 결과이다.
도 10을 참조하면, 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더 복합체 입자 전체에 백금 원자가 도핑되었음을 확인할 수 있다.
도 11은 실시예 2의 백금 원자가 도핑된 이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더 복합체 입자에 대한 XPS 분석 결과이다.
도 11을 참조하면, Pt의 특성 피크인 Pt4f7/2, Pt4f5/2 피크가 71.9eV, 73.4eV, 75.1eV, 76.6eV에서 관찰되었다. 이 결과로부터 실시예 2의 복합체 입자에 백금 나노입자(Pt nanoparticle)가 존재함을 확인할 수 있다.
도 12는 실시예 2의 물 분해 특성을 측정한 결과를 나타내는 그래프들이다.
도 12의 (a)는 분극 곡선(polarization curve, i-v plot)을 나타낸 그래프로서, 10 mA/cm2에서 활성화 사이클(Activation cycle) 이후의 MoS2/MGCN의 overpotential(72mV)이 초기의 MoS2/MGCN의 overpotential(200mV) 보다 감소하였다.
도 12의 (b)는 HER 활성 메커니즘(mechanism)을 분석하기 위한 타펠 플롯(tafel plot) 그래프로서, 타펠 플롯(Tafel plot)은 tafel equation (n= b log j + a, where b is the tafel slope)으로 fitting 하였고, 초기의 MoS2/MGCN은 112, 사이클 이후의 MoS2/MGCN 은 50mV/dec로 측정되었다. 이는 사이클 이후의 샘플에서 수소의 흡탈착이 더 빠르게 일어난다는 것을 의미한다.
도 12의 (c)는 샘플의 안정도 테스트(stability test) 결과로서, 24시간까지 측정한 결과 사이클 이후의 MoS2/MGCN은 안정적인 특성을 갖는 것으로 나타났다.
도 12의 (d)는 EIS(Electrochemical impedance spectroscopy) 스펙트럼을 분석한 결과로서, 사이클 이후의 MoS2/MGCN에 대해 측정된 전하 이동 저항(Charge transfer resistance, Rct)은 초기의 MoS2/MGCN 보다 크게 감소한 것으로 나타났다. 전하 이동 저항(Rct)의 감소는 촉매의 활성 사이트에서 전자의 이동속도가 빨라져 수소 발생 성능이 향상되었음을 나타낸다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 금속와이어를 그래핀 전구체를 포함하는 용매에서 전기폭발시켜 그래핀이 코팅된 금속입자를 형성하는 제1단계; 및
    수열합성법을 통해 상기 그래핀이 코팅된 금속입자와 이황화몰리브덴 전구체를 반응시켜, 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 표면에 이황화몰리브덴을 형성시키는 제2단계;를 포함하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그래핀은 2 이상 10 이하의 탄소층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이황화몰리브덴은 시트 형상으로 형성되는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 그래핀 전구체는 포함하는 용매는 유기용매인 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 금속와이어는 1원계 금속 또는 2원계 합금인 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속와이어는 금, 은, 구리, 철, 니켈 및 플래티늄 중 적어도 하나를 포함하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 수열합성은 1 내지 12시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2단계에서 환원제로서 하이드라진이 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하이드라진은 상기 그래핀이 코팅된 금속입자 및 상기 이황화몰리브덴 전구체를 함유하는 용액 30ml당 0.5 내지 1.5ml 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이황화몰리브덴이 형성된 그래핀 코팅 금속 입자에 백금 원자를 도핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀- 금속입자의 복합체 제조방법.
  11. 수열합성법으로 그래핀 나노파우더와 이황화몰리브덴 전구체를 반응시켜 그래핀 나노파우더 표면에 이황화몰리브덴을 형성하는 제1 단계; 및
    상기 이황화몰리브덴이 형성된 그래핀 나노파우더 표면에 백금 원자(Pt)를 도핑하는 제2 단계를 포함하는,
    이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1단계에서 환원제로서 하이드라진이 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀 나노파우더의 복합체 제조방법.
  13. 금속입자 및 그래핀 코팅층을 포함하는 복합체 입자; 및
    상기 복합체 입자 표면 상에 시트 형태로 형성된 이황화몰리브덴 시트들을 포함하고,
    상기 이황화몰리브덴 시트들은 시트 면 또는 모서리의 일부가 상기 복합체 입자의 표면과 접촉하고, 상기 모서리 또는 면의 다른 부분은 상기 복합체 입자로부터 외부 방향으로 돌출되도록 연장된 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 그래핀은 2 이상 10이하의 탄소층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 이황화몰리브덴 시트들 중 하나는 다른 이황화몰리브덴 시트에 대하여 0도 내지 180도 범위의 각도를 가지고 형성된 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복합체 입자 또는 상기 이황화몰리브덴 시트들에는 백금 원자가 도핑된 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀-금속입자의 복합체.
  17. 그래핀 파우더; 및
    상기 그래핀 파우더의 표면 상에 시트 형태로 형성된 이황화몰리브덴 시트들을 포함하고,
    상기 이황화몰리브덴 시트들은 시트 면 또는 모서리의 일부가 상기 그래핀 파우더의 표면과 접촉하고, 상기 모서리 또는 면의 다른 부분은 상기 그래핀 파우더로부터 외부 방향으로 돌출되도록 연장된 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀 파우더의 복합체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 그래핀 파우더 또는 상기 이황화몰리브덴 시트들에는 백금 원자가 도핑된 것을 특징으로 하는,
    이황화몰리브덴-그래핀 파우더의 복합체.
PCT/KR2020/019055 2019-12-31 2020-12-24 그래핀이 코팅된 금속입자 및 이황화몰리브덴 복합체 제조방법 및 그에 의한 복합체 WO2021137525A1 (ko)

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