Ni-그래파이트 코어쉘 나노입자의 합성량 확대 연구 (Scale-up Study on the Synthesis Amount of Ni-graphite Core-shell Nanoparticles)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 72권 / 1호 / 1 ~ 7페이지
· 저자명 : 김창득, 이형락, 조연정, 트롱윈탐윈

초록

탄소 재료의 다양한 분야로의 적용을 위해서는 탄소 재료의 다양한 구조와 특성을 요구한다. 탄소재료의 대량 합성 기술 또한 꼭 확보 되어야 한다. 여러 개의 그래핀 층으로 둘러싸인 기존의 Ni-그래파이트코어쉘 나노입자 (core–shell nanoparticles, CSNPs) 는 수평의 열화학기상증착기 (thermochmical vapor deposition system, TCVD) 에서 수소 가스를 사용하여 NiO 나노입자의 열환원 반응으로 합성된다. 기존의 Ni-그래파이트 CSNPs의 합성량은 시간당 수 그램으로 제한 되었다. Ni-그래파이트 CSNPs의 사업화 적용을 위해서는 Ni-그래파이트 CSNPs의 합성량 확대가 꼭 필요하며, 이를 해결하기 위하여수직의 TCVD를 사용하여 Ni-그래파이트 CSNPs의 대량 합성을 진행하였다. NiO 나노입자를 이용한Ni-그래파이트 CSNPs 합성은 주입 가스의 압력과 NiO 나노입자의 낙하 과정에서의 열반응에 의해조절되었다. 본 연구에서 Ni-그래파이트 CSNPs의 합성량 확대는 성공하였다. 시간당 수 그램의 합성량은시간당 100 g 이상으로 향상되었다. 합성된 Ni-그래파이트 CSNPs은 다양한 측정을 통하여 그 특성이유지됨을 확인하였다.

영어초록

Various carbon-material applications require different carbon-material structures and characteristics.
Thus, mass synthesis technology must be secured for these applications. In previous studies, Ni–graphite core–shell nanoparticles (CSNPs) comprising Ni nanoparticles wrapped in several graphene layers were synthesized via the thermal reduction of NiO nanoparticles using H2 in a horizontal thermochemical vapor-deposition (TCVD) system. This synthesis was limited by the low production of Ni–graphite CSNPs, i.e., few grams per hour. Therefore, a scale-up of the synthesis is required. The mass synthesis of Ni–graphite CSNPs was performed using vertical TCVD. The Ni–graphite CSNP synthesis using NiO nanoparticles was controlled via gas pressure and gravity. In this study, we conducted an investigation to scale up the synthesis of Ni–graphite CSNPs. The previous production of Ni–graphite CSNPs at a rate of a few grams per hour was improved to >100 g per hour. The Ni–graphite CSNPs synthesized in this study maintained their structural and physical properties.

참고자료

· 없음