National Research and Development Corporation, 바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST")Nanomaterials Research Division8311_8363Carbon Nanotube (에볼루션 바카라)반도체 응용 분야에 필수적인 고순도 반도체 에볼루션 바카라를위한 제조 재단 기술전기 유발 층 형성 방법 (ELF 메소드)와 관련하여, 우리는 이전에 알려지지 않은 금속/반도체 에볼루션 바카라의 분리 메커니즘을 명확히 하였다 이것은 ELF 방법에 의한 에볼루션 바카라의 순도에 대한 지침을 제공하며보다 효율적인 에볼루션 바카라 분리가 달성되었습니다 이전 모델과 비교하여 분리 비용은 90%이상 감소했으며 분리 시간이 절반 감소했습니다
이번에는 상이한 전기 특성의 수성 분산에서 금속 유형 및 반도체 에볼루션 바카라의 전하가 다르다는 것을 새로 발견했다 또한, 에볼루션 바카라의 수성 분산의 pH 및 분산제 농도와 같은 환경의 효과를 검토함으로써, 에볼루션 바카라 하전 된 양에 대해, 부정적인 하전 된 에볼루션 바카라가 전기장 하에서 다른 전극으로 이동하는 메커니즘이 밝혀졌다 음전하가 큰 반도체 에볼루션 바카라입니다전기 영동; 음전하가 작은 금속 유형 에볼루션 바카라전기성 흐름에 의해 움직였습니다 분리 된 에볼루션 바카라의 순도를 높이고 대량 생산 및 안정적인 공급을 허용 할 수있는 분리 장치 설계를위한 현재 지침으로 이어질 것으로 예상됩니다
이 성과에 대한 자세한 내용은 Academic Journal of the American Chemical SocietyJournal of Physical Chemistry C에 온라인 게시 2019 년 2 월 6 일 (미국 동부 표준시)
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| 전기장에서 금속 유형 에볼루션 바카라 및 반도체 에볼루션 바카라 분리의 개념 다이어그램 |
최근 에너지 절약 및 자원 절약 제조 공정으로인쇄 된 전자 제품관심을 끌고 있습니다 이것은 저렴한 비용으로 유연한 대형 지역 장치를 제조 할 수있는 기술이지만 실제 용도로 반도체와 금속 재료로 만든 고성능 잉크가 필수적입니다 에볼루션 바카라는 우수한 기계적 강도, 화학적 안정성 및 우수한 전기 특성을 가지므로 차세대 고성능 잉크의 재료입니다 그러나, 에볼루션 바카라는 일반적으로 금속 및 반도체 유형의 혼합물로 합성되기 때문에, 이들의 분리 및 정제는 반도체로서 사용하는 데 필수적이다 현재까지 다양한 분리 과정이 제안되고 연구되었으며 실험실 수준에서 실용적인 장치 성능이 입증되었으며 반도체 에볼루션 바카라의 응용이 적극적으로 연구되고 있습니다 그러나 인쇄 된 전자 장치에 사용될 때 소량의 금속 유형 에볼루션 바카라가 포함되어 있더라도 장치 수율 및 성능 변화에 큰 영향을 미치며 품질이 높고 순도가 높고 실제 사용을위한 대량 생산 및 더 낮은 비용과 같은 다양한 문제를 해결해야합니다
AIST는 반도체 에볼루션 바카라를 인쇄 된 전자 제품에 적용하기 위해 전기장에서 에볼루션 바카라를 금속 및 반도체 유형으로 분리하는 기술인 "ELF 방법"을 개발했습니다 현재 ELF 방법은 순도가 99% 이상인 반도체 에볼루션 바카라의 분리를 허용하며 반도체 에볼루션 바카라 제조 기술 (AIST : NEC, AIST, Meijo Nanocarbon) 그러나, ELF 방법에 의해 분리 된 금속 유형 및 반도체 에볼루션 바카라는 모두 음전 하전이므로 간단한 전기 영동은 분리 메커니즘을 설명 할 수 없습니다 에볼루션 바카라의 실질적인 사용을 준비하기 위해 ELF 방법을 사용하여 에볼루션 바카라 분리 기술을 추가로 개선하기 위해 분리 메커니즘을 명확히하는 것이 필수적이며, 이제 우리는 분산에서 에볼루션 바카라의 충전 상태에 대한 자세한 정보를 얻는 작업을 수행했습니다
또한 일부 개발은 일본 스트립 유리 재료 엔지니어링 보조금 협회 (Japan Strip Glass Materials Engineering Grants Association), 공익 설립 재단, Young Research B (16K17492), 과학 프로모션 과학 협회 (NEDO)의 NEDO 및 Development Organization (NEDO) 'S "프로젝트의 실용적 실현 자료 (2014-2016)에 의해 지원되었습니다
에볼루션 바카라를 분리하는 ELF 메소드에서비 이온 계면 활성제를 사용하여 물에 에볼루션 바카라를 분산시킵니다 에볼루션 바카라 분산을 함유하는 분리 장치의 상부 및 하부 전극 사이에 DC 전압이 적용되고, 금속 유형 에볼루션 바카라는 에볼루션 바카라를 분리하기 위해 양극 측 (하단)으로 캐소드 쪽 (상부)으로 이동합니다 (그림 1) 이번에는 청구 금액의 지표가 될 것입니다제타 잠재력그리고 에볼루션 바카라의 제타 전위를 평가하는 방법으로, 이제 ELF 방법으로 분리 된 에볼루션 바카라의 제타 전위를 측정 할 수 있었으며, 지금까지 측정 할 수 없었습니다
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| 그림 1 ELF 방법에 의한 금속 유형 에볼루션 바카라 및 반도체 에볼루션 바카라의 분리에 대한 개략도 금속 유형 에볼루션 바카라 및 반도체 에볼루션 바카라는 전기장을 적용하여 반대쪽 전극으로 이동합니다 전기 특성의 차이는 탄소 원자의 연결의 차이 (그래 핀 시트가 포장되는 방식)에 의해 나타납니다
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그림 2는 ELF 방법에 의한 에볼루션 바카라 분리 동안 장치에서 pH 및 계면 활성제 농도에서 반도체 에볼루션 바카라 및 금속 에볼루션 바카라의 제타 전위를 보여준다 pH 및 계면 활성제 농도는 금속성 및 반도체 에볼루션 바카라 둘 다의 제타 전위에 영향을 미치지 만, 반도체 에볼루션 바카라는 항상 금속 에볼루션 바카라, 즉 큰 음전하 양보다 더 큰 음성 제타 전위를 갖는 것으로 밝혀졌다
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| 그림 2 : 금속 유형 에볼루션 바카라 (왼쪽) 및 반도체 에볼루션 바카라 (오른쪽)에 대한 제타 전위의 계면 활성제 농도 및 pH 의존성 |
일반적으로, 음의 하전 입자가 적용되면, 하전 입자는 양극 측을 향해 전기 영동합니다 이 시점에서, 반응은 전하되지 않거나 작은 전하로만 하전되는 용매 및 입자가 음극쪽으로 이동하는 전기성 흐름을 유발하는 것으로 알려져있다 ELF 방법에 의한 에볼루션 바카라 분리 공정에서, 비교적 큰 음성 제타 전위를 갖는 반도체 에볼루션 바카라는 전기 영동에 의해 양극으로 전달된다 반면에, 금속 유형 에볼루션 바카라는 음의 제타 전위를 가지지 만 그 값은 반도체 유형의 값의 약 1/3보다 작으며 전기 영동보다 전기성 유동력에 크게 적용되어 음극으로의 이동을 초래합니다
ELF 방법을 사용한 에볼루션 바카라 분리 공정의 상세한 검사에 따르면 분리 장치에서 비 이온 성 계면 활성제는 반도체 에볼루션 바카라와 동일한 정도로 음전적으로 하전되므로 계면 활성제의 농도 구배는 전기 영동에 의해 형성된다 또한, 전극 반응은 음극에서 수산화물 이온을 생성하고 양극에서 수소 이온을 생성하여 pH 구배를 초래한다 즉, 계면 활성제 농도 및 pH는 분리 장치 내의 위치에 따라 시간이 지남에 따라 다릅니다 따라서, 분리 장치 내의 위치에 따라 에볼루션 바카라의 Zeta 전위가 변화한다 분리가 시작될 때 및 분리 중 장치의 중심에서, 높은 제타 전위를 갖는 반도체 에볼루션 바카라는 전기 영동에 의해 양극쪽으로 이동한다 한편, 금속 유형 에볼루션 바카라는 전기 영동보다 더 큰 전기성 흐름의 힘 하에서 캐소드쪽으로 이동한다 그러나, 분리 동안 캐소드 쪽은 높은 pH 및 낮은 계면 활성제 농도를 가지므로 에볼루션 바카라는 ZETA 전위가 높다 따라서, 전기 영동의 영향이 증가하고, 반도체 에볼루션 바카라가 양극쪽으로 빠르게 이동하는 반면, 전기 영동의 영향은 금속 유형 에볼루션 바카라에서도 증가하며, 금속 유형 에볼루션 바카라 층은 전자성 흐름의 힘과 정렬되는 위치에서 형성된다 분리 동안 양극 측에서, pH는 낮고 계면 활성제 농도가 높아서 에볼루션 바카라의 ZETA 전위가 낮다 양극 측면으로 반도체 에볼루션 바카라의 이동 속도가 느려지지만, 금속 유형 에볼루션 바카라는 거의 사라지고 전기성 흐름에 의해 캐소드쪽으로 밀려납니다 결과적으로, 반도체 에볼루션 바카라 층은 전기 영동 및 전기성 흐름의 힘이 함께 정렬되는 위치에 형성된다
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| 그림 3 분리 중 분리 장치에서 pH 및 계면 활성제 농도의 분포에 대한 개략도뿐만 아니라 금속 유형 에볼루션 바카라에 작용하는 힘과 각 위치에서 반도체 에볼루션 바카라 사이의 관계 |
이런 식으로, ELF 방법은 금속 유형 에볼루션 바카라 및 반도체 에볼루션 바카라의 전하량 차이를 활용하는 간단한 전기 영동 분리 메커니즘과 달리 전하 징후의 차이를 활용하는 새로운 메커니즘이라는 것이 밝혀졌습니다 또한, 이온 성 계면 활성제가 ELF 방법에 사용될 때, 활성제의 전하의 효과가 커지고, 금속 유형 에볼루션 바카라와 반도체 유형 에볼루션 바카라 사이의 전하 차이는 비교적 작으며 분리 될 수 없다는 것이 밝혀졌다 이것은 금속 유형 에볼루션 바카라의 전하량 차이를 사용하여 ELF 방법을 사용하여 두 가지를 효과적으로 분리하기 위해서는 높은 분산 능력과 전하량에 거의 영향을 미치지 않는 약간 음전 하전 된 비 이온 성 계면 활성제를 사용해야한다는 것을 보여줍니다
이 결과는 ELF 방법을 사용하여 에볼루션 바카라의 분리 조건에 대해 최적화되었으며, 이는 기존 ELF 방법에 비해 분리 비용 (에볼루션 바카라, 분산 물 및 분리 비용 및 용매)을 90% 절감하는 등 대량 생산에 대한 몇 가지 도전을 극복하고 분리 시간을 절반으로 줄입니다 또한,이 발견은 금속 유형/반도체 유형 에볼루션 바카라 분리 기술의 발전으로 이어질 것으로 예상되며, 대량 생산 및 안정적으로 공급 될 수있는 분리 장치에 대한 설계 지침의 획득으로 이어질 것으로 예상되며, 에볼루션 바카라의 인쇄 전자 장치에 대한 에볼루션 바카라의 적용의 향후 진행에 기여할 것으로 예상된다
이번에 개발 된 기술을 기반으로, 우리는 ELF 방법을 사용하여 반도체 유형 에볼루션 바카라를 사용하여 산업 정부-아카데미아 협력을 촉진하고 공동 연구를 통해 새로운 응용 프로그램을 개발할뿐만 아니라 실제 성능 및 인쇄 기술을 보여주는 에볼루션 바카라 잉크를 개발할 것입니다 에볼루션 바카라의 가볍고 유연한 기능을 활용하여 에볼루션 바카라 장치를 사용하여 에너지 절약 및 편안한 사회를 만드는 데 기여하는 것을 목표로합니다