고온 플라즈마를 이용한 붕소 함유 나노입자 제조에 관한 연구 (Study on Synthesis of Boron-Containing Nanoparticles Using Thermal Plasma System)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 36권 / 7호 / 731 ~ 736페이지
· 저자명 : 신원규

초록

열플라즈마 시스템을 이용하여 붕소 함유 나노입자를 제조하기 위한 새로운 방법이 시도되었다. BCl3 와 CH4 전구체 기체를 열플라즈마 영역으로 분사하여 고온에서 분해시킨 후, 기체상 응핵 및 성장 과정을 통하여 붕소 또는 붕소 카바이드 입자를 제조하였다. X 선 광분자 분석법을 이용하여 입자 표면의 화학적 결합 상태 및 카바이드와 관련된 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 원자 비율을 측정 및 분석하였다. 또한 나노입자 형상 및 크기 분석을 위해 주사식 투과현미경과 전자에너지손실분광법이 이용되었다. 제조된 나노입자는 30-70 nm 내의 크기 분포를 갖고 있으며, BCl3 와 CH4 전구체 기체가 각각 20sccm, 25 sccm 사용되었을 때 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 비는 2.13 이었다.

영어초록

A new method for producing boron-containing nanoparticles is described. Boron trichloride (BCl3) and methane (CH4) are dissociated through injection into a thermal plasma followed by a nucleation process producing boron or boron carbide nanoparticles. X-ray photoelectron spectroscopy was used to detect B-C bonds related to the carbide state and to probe the ratio of boron to carbon in the B-C bond structure. In addition, nanoparticles were characterized with scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. It was found that nanoparticles were in the range 30–70 nm and a boron to carbon ratio in the B-C bond structure of up to 2 can be reached when BCl3 of 20 sccm and CH4 of 25 sccm were used.

참고자료

· 없음