게시 및 게시 날짜 : 2006/05/11

바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브로 고강도 섬유를 성공적으로 회전시킵니다

-치료 후 산업 자료로 고품질의 바카라 족보 벽 나노 튜브 제조 기술을 확보-

포인트

  • 기존의 대량 생산 기술을 사용하여 공급 된 바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브 (SWNT)는 품질 측면에서 산업 재료에 대한 요구 사항을 충족시키지 못했으며 사용자는 정제 및 변형과 같은 치료 후 후에 겪어야했습니다
  • SWNT의 합성에서, 우리는 반응을 정확하게 제어하여 품질 (순도, 흑연의 정도) 및 촉매 효율을 극적으로 개선하고 정제 및 수정과 같은 치료 후 단계를 필요로하지 않는 초고 품질의 SWNT 질량 생산 기술을 개발했습니다
  • 이 기술을 사용하여 제조 된 초고 품질의 바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브를 사용하여 SWNT 회전 및 필름 형성과 같은 가공 프로세스는 표면 변형 및 분산 기술없이 즉시 가능합니다
  • 품질 (순도, 흑연의 정도)이 크게 향상되었을뿐만 아니라 01 nm 단위로 SWNT의 직경을 정확하게 제어 할 수 있습니다

요약

정제되지 않은 고품질 SWNT 시트로 만든 종이 접기 크레인 사진
그림 1 정제되지 않은 고품질 SWNT 시트 (시트 두께 약 9 마이크로 미터)로 만든 종이 접기 크레인

바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불리는) Nanocarbon Research Center [Center IIJima Sumio] Saito Takeshi 연구원들은 Nanotechnology의 핵심 재료가 될 것으로 예상됩니다바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브(SWNT :바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브)에 대한 획기적인 합성 방법을 개발했습니다 이것은직접 주입 열분해 합성 (DIPS)반응 조건의 정확한 제어에 의해, 생성물은 순도가 크게 향상되었으며 결정도 (흑연도)가 달성되었다 이전 기술과 비교하여 순도는 50%에서 975% 이상으로 향상되었으며, 구조적 결함은 10 분의 1 미만 감소되었습니다 이 고품질 SWNT를 사용하여, 우리는 표면 변형 또는 결합제를 첨가하지 않고 합성 후 정제 단계없이 세포 배양 사용을 위해 고 강성 섬유 (SWNT 와이어)와 제조 된 메쉬 같은 SWNT 시트의 회전을 성공적으로 사용했습니다

이 연구 결과는 5 월 12 일에 "바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브에 대한 합성 촉매 및 프로세스 탐색"이라는 제목에 따라 NEDO (New Energy and Industry and Industry and Industric Technology Development Organization)의 Nanocarbon Applied Product Creation Technology Project Symposium에서 발표 될 것입니다


연구 배경

바카라 족보 벽 나노 튜브 (SWNT)를위한 기존의 대량 생산 기술은 많은 양의 불순물을 가지고 있으며 품질 측면에서 산업 재료에 대한 요구 사항을 충족시키지 못하므로 사용자는 정제 및 변형과 같은 치료 후 후 치료를 받아야했습니다 어떤 방식 으로든, 지금까지 바카라 족보 벽 나노 튜브는 광물을 판매하는 것과 같습니다 응용 프로그램을 개발하는 사용자는 정화와 수정을 수행해야하며, 이는 많은 노력과 시간이 필요합니다 또한, 정제 과정에서, SWNT의 질이 악화되고 변화하는 것과 같은 문제가 발생하여 품질 관리 문제가 발생하여 산업 적용에 중요한 장애물이었다

연구 기록

IIJIMA SUMIO의 지침에 따라, 나노 카본 연구 센터는 SWNT의 합성 및 적용의 연구 및 개발에 중점을 두었지만, 연구원 인 Saito Takeshi와 다른 연구원들은 SWNT의 반응 필드를 정밀하게 제어하는 데 중요한 포인트를 발견하고, SWNT의 DIPS (Direct Injection Pyrolysy Synthesis) 방법을 사용하여 대량 생산 기술 개발에 적극적으로 연구 해 왔으며,이를 기반으로하고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그것들은, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그것들은, 그리고, 그것들은, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 그리고, 이들과 함께, 그리고, 그것들은 SWNTS의 반응 필드를 정확하게 제어했다 생성 된 SWNT의 품질 및 촉매 활용 효율을 상당히 향상시켰다

이 연구는 Nanotechnology 프로그램의 지원으로 수행되었습니다

결과 내용

바카라 족보는 원료의 분해 온도와 같은 반응 필드의 정확한 제어를 통해 초고 품질의 SWNT를위한 대량 생산 기술을 성공적으로 개발했으며, 기존의 DIPS 방법을 개선 한 결과, 975% 이상의 순도로 구조적 결함을 감소시키는 초 고품질 SWNT의 대량 생산 기술에 성공했습니다 이는 기존의 질량 생산 SWNT의 품질 (약 50%)보다 상당히 높으며, 촉매 활용 효율은 3,900%였으며, 대량 생산 측면에서 대량 생산 방법의 약 100 배를 달성했습니다

고품질 SWNT에 대한 특성 데이터 그림
그림 2 고품질 SWNT의 특성 데이터

이 합성 기술은 반응 분야를 제어하는 것이 SWNT 딥 반응에서 중요한 지점임을 보여 주며, 위에서 언급했듯이, 대량 생산 된 SWNT에서 품질 (순도, 흑연의 정도)을 크게 향상시킬뿐만 아니라 01 NM (나노 미터)에서 SWNT의 직경을 정확하게 제어 할 수있는 획기적인 합성 기술입니다 최근 몇 년 동안 널리 고려 된 나노 물질을 표준화하기위한 움직임으로서, 나노 물질의 핵심 인 SWNT의 표준 재료로 사용될 것으로 예상 될 수있다 또한, 초고 품질의 SWNT의 특징은 나노 크기의 균일 한 구조를 갖는 매우 가벼운 스폰지와 같은 모양을 가지고 있으며,이 특성을 이용함으로써, 고강도 섬유 (SWNT 와이어)를 회전 할 수 있다는 것입니다 (그림 3 참조) 및 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등을위한 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등을위한 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등을위한 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등을위한 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등을위한 메쉬와 같은 SWNT Sheets 등이 적용됩니다 구조 재료로 SWNT

표면 수정없이 제조 된 고강도 SWNT 와이어의 그림
그림 3 표면 수정없이 만든 고강도 SWNT 와이어

위에서 언급 한 바와 같이,이 고품질 SWNT 대량 생산 기술의 개발은 SWNT 품질의 개선을 달성했을뿐만 아니라 가공 프로세스에서 전례없는 획기적인 이점을 가지고 있으며, 미래의 산업 응용 분야에서 SWNT의 산업 응용 분야에서 주요 획기적인 혁신을 가져올 것으로 예상되며, 다양한 응용 연구, 특히 Nanotechn의 개발에 다양한 응용 연구를 가속화 할 수있는 기회로 예상됩니다 이 합성 기술은 현재 SWNT 합성의 품질 및 대량 생산 측면에서 세계 최고의 기술이며 압도적으로 높은 기술적 이점을 가지고 있다고 생각됩니다

미래 계획

이 합성 기술을 사용하여 의학, 생물학적, 화학, 복합 재료, 나노 기술 등과 같은 다양한 분야에서 획기적인 성능을 가진 신제품이 개발 될 것으로 예상됩니다 [그림 4]

고품질 SWNT에 대한 응용 프로그램 개발 및 과제
그림 4 고품질 SWNT에 대한 응용 개발 및 과제


터미널 설명

◆ 바카라 족보 벽 탄소 나노 튜브 (SWNT :바카라 족보 벽 카본 나노 튜브)
탄소 나노 튜브는 탄소 원자로만 구성된 일차원적인 나노 물질이며, 직경은 04 ~ 50 nm (1 나노 미터 : 10 억의 미터)이고 길이는 대략 1 내지 몇 ~ µm입니다 화학 구조는 흑연 층을 롤링하고 함께 스티칭하여 표현되며, 하나의 층 만있는 바카라 족보 층을 바카라 족보 벽 나노 튜브라고하며 전자 구조는 흑연 층이 상처를 입는 방식에 따라 금속 또는 반도체가됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 직접 사출 열분해 합성 (DIPS) 방법 (직접 분사 열분해 합성 방법)
이것은 화학 증기 증착 방법 (CVD 방법)이며, 촉매 (전구체 포함)를 함유하는 바카라 족보 함유 원료 (전구체 포함) 및 반응 가속기가 스프레이 또는 유사한 가스로 유사한 가스 위상에 합성되고 고정식 공장에 유입되는 대량 생산 방법입니다 DIPS 방법은 스케일링의 편의성 및 연속 작동이 특징입니다[참조로 돌아 가기]

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