탄소의 다양성 - 그래핀, 그라파이트, 동소체, 탄소나노튜브, CNT, CNT 제조법, Laser deposition

소개글

탄소의 화학적 기초부터, CNT, Graphite, Graphene 까지 그 제조법과 응용에 대한 보고서

목차

I. 탄소
1. 구조의 다양성
2. 동소체

II. CNT, Graphite
1. CNT 제조법
2. CNT의 응용
3. Graphite 제조법
4. Graphite 응용 Graphene

본문내용

1. 구조의 다양성
최외각 껍질에 4개의 전자를 가지고 있는 탄소는 4개의 결합을 형성하여 팔전자 배치를 이룬다. 이와는 달리, 붕소와 질소 원소(5A족)는 분자 화합물 안에 3개의 결합을, 산소(6A족)는 2개의 결합을 그리고 수소와 할로젠 족들의 원소들은 1개의 결합을 형성한다. 탄소는 수많은 결합이 이루어짐으로써 복잡한 구조가 만들어진다.

예를 들어 그림 1에서 에틸렌은 1개의 이중결합과 2개의 단일결합을 형성하고, 그림 2에서 아세틸렌은 1개의 삼중결합과 1개의 단일결합을 가지고 있다.

2. 동소체
비금속 화학의 아주 흥미로운 면 중의 하나는 특정 원소가 여러 다양하고 독특한 형태와 고유의 성질을 갖는 동소체를 형성한다는 것이다. 탄소에는 다양한 동소테가 존재하는데, 그중 가장 잘 알려진 것은 흑연과 다이아몬드, 그리고 이번 주제인 CNT와 Graphite가 있다.

예를 들면 그림 3 다이아몬드에서 각 탄소 원자는 사면체의 꼭짓점 위치에서 다른 4개의 탄소 원자와 결합하며, 이러한 결합 형태는 고체의 전 영역에 걸쳐 확장된다. 그림 4 흑연에서 탄소원자들의 평평한 판은 서로 약하게 끌어당겨 한 층이 다른 층 위에어 쉽게 미끄러질 수 있기 때문에, 흑연은 연하고 좋은 윤활제이다. 이렇게 탄소는 다양한 구조와 특징이 있다.

참고 자료

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John E. Mcmurry(2013). 유기화학 8판. 사이플러스
Sukang Bae외(2010). 30-Inch Roll-Based Production of High-Quality Graphene
Films for Flexible Transparent Electrodes
이영희(2003). 탄소나노튜브의 응용