국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"라고 불림) Nanotechnology Research Division [Yokoyama Hiroshi 회장] 자체 구성 전자 그룹 Kataura Hiromichi, 연구 그룹의 책임자 등과산화수소단일 벽 탄소 나노 튜브(SWCNT)의 반도체 SWCNT를 제거하고 바카라 필승법 SWCNT를 80%로 농축시켰다
투명 전도성 박막ITO (Indium Tin 산화물)LCD와 같은 광범위한 영역에서 사용되지만 Indium은 드문 자원이므로 비용 증가 및 자원 확보가 문제가되고 있습니다 SWCNT 박막은 ITO를 대체하기 위해 투명한 전도성 박막으로 주목을 받고 있지만 지금까지는 실제 수준 전도도에 도달하지 못했습니다 현재, 상업적으로 이용 가능한 SWCNT는 고도 전도성 바카라 필승법 SWCNT의 약 33%에 불과하며, 전기를 전도하기 어려운 다량의 반도체 SWCNT는 좋은 전도성이 달성되지 않는 이유 중 하나라고 생각됩니다 이번에는 AIST가 상업적으로 제공됩니다hipco®8749_8871필러, 특히 투명 전극에 적용될 것으로 예상됩니다
바카라 필승법 SWCNT와 반도체 SWCNT 사이의 구조의 약간의 차이에도 불구하고, 산화 반응 (광범위한 의미에서의 연소 반응)과 같은 강렬한 화학 반응에서도 상당한 선택성이 관찰되고 선택성 메커니즘을 설명하고 적용함으로써, 이것이 이전에 SWCNT 구조 기술의 발달로 이어질 것으로 예상된다
이 기술에 대한 자세한 내용은 2 월 21 일부터 Tokyo Big Sight에서 개최 될 International Nanotechnology General Exhibition and Technology Conference (Nano Tech2006)에서 발표 될 예정입니다
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그림 1 물에 분산 된 SWCNT 사진
오른쪽 : 처리 전 SWCNT
왼쪽 : 바카라 필승법 SWCNT를 약 50%로 농축하여 만든 샘플
바카라 필승법 SWCNT- 특이 적 붉은 색이 관찰됩니다
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투명 전극은 액정 디스플레이와 같은 광전자 장치에 필수 불가결하며, ITO는 주로 지금까지 사용되었습니다 그러나, 인듐의 고갈, 희귀 바카라 필승법, 필름 형성 동안 필요한 고온과 같은 새로운 재료가 필요하며, 수지에 필름을 형성하기가 어렵습니다 SWCNT는 원래 검은 색이지만 약 1 nm (나노 미터)에서 매우 얇고, 바카라 필승법 SWCNT는 매우 우수한 전도도를 나타내므로 SWCNT가 균일하게 코팅되어 박막을 생성하는 경우 ITO를 대체하는 투명 전극이 될 것으로 예상됩니다 그러나 실제로 SWCNT 박막은 지금까지 충분한 전도도를 달성 할 수 없었습니다 그 이유 중 하나는 SWCNT에 포함 된 반도체 SWCNT입니다 일반적인 합성 방법에서, SWCNT의 33%는 바카라 필승법성이고 나머지 67%는 전도도가 낮은 반도성 SWCNT입니다 높은 전도도를 얻으려면 바카라 필승법 SWCNT의 함량을 높이는 것이 중요하며, 지금까지 몇 가지 분리 및 정제 기술이 제안되었지만 산업화는 복잡한 화학 처리의 대상이되었습니다
AIST는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)의 산업 기술 연구 보조금 프로젝트에서 보조금을받은 비선형 광학 요소에 대한 탄소 나노 튜브 재료를 개발하고 있으며, 그 과정에서 SWCNT의 정밀 직경과 바카라 필승법 및 반도체 비율의 제어를 제어하기 위해 문제가 발생하고 있습니다 SWCNT의 정밀 직경 제어 기술로서, 우리는 산화 (연소) 정제에 중점을 두 었으며, 얇은 직경 SWCNT에서 연소를 선택적으로 제거 할 수 있음을 발견했습니다 이 시점에서, 과산화수소 수에서 산화 정제는 공기 중 산화와 완전히 다른 반응을 일으킬 것이며, 적용은 바카라 필승법 반도체 분리 및 정제 기술로 이루어졌다
원료는 상업적으로 이용 가능 hipco®SWCNT가 사용되었습니다 처리되지 않은 SWCNT를 300 ℃에서 30 분 동안 공기에서 가열 한 다음, 염산으로 처리하여 미세한 철 입자 (SWCNT 합성을위한 촉매)를 제거한 후 약 4%로 감소시켰다 이 SWCNT를 30%의 농도로 과산화수소 수에 분산시키고 90 ℃로 가열 하였다 (도 2) 가열은 과산화수소의 분해로 인한 활성 산소의 생성을 촉진하고, 많은 기포가 관찰되었고, SWCNT의 양은 점차 감소 하였다 특정 기간 동안의 처리 후, 쿼츠 기질상에서 박막을 제조하고, 200 ℃에서 진공에서 열처리 후, SWCNT 박막에 남아있는 과산화수소와 같은 화학 물질을 제거하고, 광 흡수 스펙트럼을 측정 하였다 광학 흡수 스펙트럼과 과산화수소와의 처리 시간 사이의 관계는도 1에 도시되어있다
바카라 필승법 및 반도체 SWCNT의 전자 구조의 차이로 인해, 광 흡수의 파장은 동일한 직경에서도 다릅니다 이제부터 SWCNT에 포함 된 바카라 필승법 및 반도체의 비율을 조사 할 수 있습니다 47 분 동안 과산화수소 처리는 시작시 샘플의 양을 1%로 감소 시켰고, 바카라 필승법 SWCNT의 비율은 약 80% (농축)로 증가했습니다 또한, 비율이 80%로 유지되는 이유는 SWCNT가 과산화수소 수에 불충분하게 분산되어 있기 때문에 생각됩니다
일반적으로, 바카라 필승법 SWCNT는 반도체 SWCNT보다 높은 화학적 반응성을 가지며, 차이점을 사용하여 분리하고 정화하려는 시도가 이루어졌다 과산화수소로의 처리는 이전과의 반대 경향을 보여 주었고, 일반적으로 반응 할 가능성이 적은 반도체 SWCNT는 산화 될 가능성이 더 높다는 것이 밝혀졌다 이 이상한 현상은 과산화수소가 SWCNT로부터 스토킹 전자의 특성을 갖는 것을 고려할 때 설명 될 수있다 과산화수소가 SWCNT로부터 전자를 강탈하면, 바카라 필승법 SWCNT의 전자 구조는 작게 변하지만, 반도체 SWCNT의 전자 구조는 상당히 변하고 결과적으로 반응성이 증가한 것으로 생각된다 이 결과는 SWCNT의 화학 반응의 반응성이 전자를 감지하고 반대로 전자를 제공함으로써 제어 될 수 있으며, 정확한 SWCNT 구조 제어 기술의 개발로 이어질 것으로 예상된다
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그림 2 과산화수소수를 사용한 열처리의 개략도
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그림 3 : 과산화수소 처리 시간으로 인한 SWCNT 박막의 흡수 스펙트럼의 변화
바카라 필승법 SWCNT 비율이 증가한다는 것을 알 수 있습니다
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현재, 바카라 필승법 SWCNT 함량을 약 80%로 만들기 위해 처리 된 수율 (잔류량)은 1%이지만 SWCNT의 분산 가능성의 개선은 효율성을 향상시킬 수 있습니다 앞으로, 우리는 전도성 필러와 투명 전극에 적용하기 위해 회사와 협력하는 방법을 모색 할 것입니다 또한, SWCNT와의 전자 교환을 정확하게 제어함으로써, 반도체 SWCNT의 농축이 달성되며, 목표는이를 사용하여 비선형 광학 장치를 개발하는 것이다