화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2005년 가을 (10/21 ~ 10/22, 인하대학교)
권호 11권 2호, p.2405
발표분야 유동층
제목 기-고 유동층에서 Multi-Walled Carbon Nanotube (MWCNT)의 합성
초록 Pore size가 40 μm인 sintered metal 기체분배기를 사용하는 내경이 2 in, 높이가 1 m인 스테인레스 스틸 유동층 반응기로 탄소나노튜브(CNT)를 합성하였다. N2, H2, C2H2를 각각 1:2:1의 유량비로 총 2000 sccm과 3000 sccm을 공급하였고 합성온도는 773.15 K ~ 923.15 K, 반응시간은 30분에서 6시간까지 설정하였다. 합성에 사용된 촉매는 알루미나를 담체로 하는 Fe촉매이며 합성된 탄소나노튜브를 TEM과 SEM으로 분석한 결과, 유동층 반응기에서 합성된 CNT는 대나무 구조의 multi-walled CNT (MWCNT)가 합성되었으며 직경은 약 10 nm ~ 수십 nm로 다양하였다. 873 K를 기준으로 0.053m/s 의 유속에서 (촉매의 Umf는 0.012m/s) 합성된 CNT 생성물에는 수 mm ~ 수 cm size의 비정상적 크기의 CNT agglomerte가 다량으로 생성되었다. 동일한 온도 조건에서 0.080m/s 의 유속으로 합성한 생성물에는 수백μm ~ 1mm 정도로 직경이 대체로 균일한 CNT agglomerate가 고르게 분포되어 있었고 이 합성조건에서 생성된 CNT agglomerate는 비교적 완전한 형태의 직경이 작은 CNT가 다량 합성된 것을 알 수 있었다. 또한 반응온도 873 K, 기체 유량유속 3000 sccm 에서 반응시간이 0.5 hr 에서 4 hr까지 증가할수록 carbon source의 전환율과 growth rate가 증가하는 경향을 나타내었다.
저자 손승용1, 이동현1, 김상돈2, 성수환3, 박영수4, 한종훈4
소속 1성균관대, 2한국과학기술원, 3경북대, 4일진나노텍
키워드 CNT; 유동층; 탄소나노튜브
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