탄소나노튜브(CNT)

소개

탄소나노튜브(CNT)의 전반적인 개론과 다각적인 응용방안을 모색.

탄소나노튜브의 개론 , 구조 , 물성(전기적성질,열적성질,기계적성질) , 합성방법 , 응용기술등

포괄적이고 자세한 설명이 다수의 자료와 그림으로 표현되어있다.

목차

1. 탄소나노튜브(CNT)

2. 탄소나노튜브의 구조

3. 탄소나노튜브의 물성
1. 전기적성질
2. 열적성질
3. 기계적성질

4. 탄소나노튜브의 합성기술
1. 전기방전법(arc-discharge)
2. 촉매화학 기상증착법(Catalytic Chemical Vapor Deposition)
3. 기상합성법(Vaporphasegrowth)과 유기화합물의 열분해법(Pyrolysis)
4. 열화학 기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)
5. 레이저 증착법(laser vaporization)
6. 플라즈마화학기상증착법(PlasmaEnhancedChemicalVapor Deposition)

5. 탄소나노튜브의 응용기술
1. Emitter 및 FED응용
2. 2차전지전극 및 연료전지 응용
3. 극미세 전자 스위칭소자 응용

본문내용

1. 탄소나노튜브(Carbon nanotube; CNT)

1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체(allotrope)의 하나인 Fullerene(탄소 원자 60개가 모인 것: C60)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 이 새로운 물질을 연구하던 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 Iijima 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연 음극상에 형성시킨 탄소덩어리를 TEM으로 분석하는 과정에서 가늘고 긴 대롱 모양의 탄소나노튜브를 발견하여 Nature에 처음으로 발표하였다. 이때 성장된 탄소나노튜브의 길이는 수십 nm-수 m이고, 외경은 2.5-30 nm 이었다. 탄소나노튜브에서 하나의 탄소원자는 3개의 다른 탄소원자와 sp2 결합의 육각형 벌집무늬를 이루며, 이 튜브의 직경이 대략 수 nm 정도로 극히 작기 때문에 나노튜브라고 부르게 되었다.

2. 탄소나노튜브의 구조

탄소나노튜브는 흑연면(graphite sheet)이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 이 흑연면이 말리는 각도 및 구조에 따라서 금속 또는 반도체의 특성을 보인다. 또한 벽을 이루고 있는 결합 수에 따라서 단중벽 탄소나노튜브(Single-walled Carbon Nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(Double-walled Carbon Nanotube),다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nanotube), 다발형 탄소나노튜브(Rope Carbon Nanotube)로 구분한다.

탄소나노튜브는 그림에서 볼 수 있듯이 zigzag와 armchair 라고 알려진 두 개의 대칭구조가 가능하다. 실제적으로 대부분의 탄소나노튜브는 이러한 대칭구조를 갖는 대신에 벌집 모양의 육각형이 튜브축을 따라서 나선형으로 배열된 chiral 구조를 갖는다. 각각의 튜브 구조를 분류하는 간단한 방법은 graphene 격자위의 두 점을 연결하는 벡터 Ch로 표시한다.

참고자료

· 없음