타소 나노튜브(CNTs)의 구조, 추출방법, 분류방법

소개글

CNTs의 구조와 CNTs 추출방법 그리고 반도체성과 메탈릭으로 분류해서 추출 해내는 자료로서 제가 PPT로 발표한 자료입니다.

목차

1. CNTs’ structure and properties.

2. Synthesis of CNTs

3. application of CNTs

4. The method to improve the performance of CNTs

5. Conclusion

본문내용

단일벽 나노튜브는 하나의 벽으로만 구성되어 있으며, 다중벽 나노튜브는 여러 개의 벽으로 구성되어 있다. 단일벽 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브보다 유연해서, 여러 개가 로프로 뭉치는 경향이 있다. 이것을 다발형 탄소나노튜브(Nanotube Rope)라고 한다.
탄소나노튜브는 합성할 때 사용하는 전이금속의 유무와 종류에 따라서 단중벽 나노튜브(Single-wall Nanotube), 다중벽 나노튜브(Multi-wall Nanotube), 다발형 나노튜브(Rope Nanotube)로 구분되어 합성된다. 그 예로서 전기방전법에서는 전이금속을 사용하지 않으면 다중벽 탄소나노튜브가 합성되고, 전이금속을 사용하면 단중벽 탄소나노튜브가 합성되며 화학기상증착법에서는 전이금속의 종류에 따라서 단중벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브가 합성된다.
*
Strength
CNTs are the strongest material on earth
Thermal
Very good Thermal Conductor
Chemical Properties
Stability
Arc discharge
1.일반적으로 직류전원사용
2.20~40V 의 전압범위에서 50~100A 정도일때 전기방전이 잘 일어납니다.
3.일반적으로 MWNT가 많이 합성됨
*
1995년에 미국 라이스대학의 Smalley 그룹은 레이저 증착법에 의해서 탄소나노튜브를 합성하였습니다. 그림 14는 Smalley 그룹에서 사용한 레이저 증착장치입니다. 1200 ℃의 오븐 안에 있는 그래파이트 타케트에 레이저를 조사하여 그래파이트를 기화시킵니다. 이때 반응오븐은 헬륨이나 아르곤 가스를 채워넣어 압력을 500 Torr 정도로 유지합니다. 그래파이트 타게트에서 기화된 탄소클러스터들은 저온으로 냉각되어 있는 Cu collector에서 흡착되어 응축됩니다. 이와같이 얻어진 응축물질은 탄소나노튜브와 탄소나노입자 그리고 탄소파티클이 함께 섞여있는 상태입니다. 타게트가 순수한 그래파이트로 만들어진 경우에는 응축물질내에 다중벽 탄소나노튜브가 합성되어 있지만, 순수한 그래파이트대신에 Co, Ni, Fe, Y 등을 적절한 비율로 혼합시킨 그래파이트를 타게트로 사용하면 균일한 단일벽 탄소나노튜브를 합성시킬 수 있습니다. 이렇게 합성된 단일벽 탄소나노튜브들은 `rope`의 형태로 존재합니다.
*
최근에 대면적 기판위에서 열 CVD 방법으로 탄소나노튜브를 합성하는 연구가 상당히 진척되었습니다. 열 CVD 합성 방법은 생성물이나 원료가 다양하고, 고순도 물질을 합성하기에 적합하며, 미세구조를 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 그러나 반응로내에서의 반응가스 유속이 변하게 되면 가스 공급의 불균일이 발생되어 기판에서의 균일도가 좋지 못하고 반응로의 온도변화와 위치등에 따라 반응상태가 영향을 받는 단점이 있지만 장치가 간단하고 대량합성에 절대적으로 유리한 특징을 가지고 있습니다.

참고 자료

없음