화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 [나노] 나노튜브를 중심으로 한 상용화 기술
제목 아크젯 플라즈마를 이용한 질화붕소나노튜브 합성
초록 대기압에서 삼중 직류 아크젯 열플라즈마를 이용하여 B 및 h-BN 원료물질로부터 결정성이 높고 직경이 작은 질화붕소나노튜브(BNNT)를합성하였다. 삼중 열플라즈마 토치는 단일 토치보다 고온 영역을 확장할 수 있을 뿐 아니라 공급된 원료가고온의 플라즈마 제트 중심부로 손쉽게 유입되고 관통할 수 있는 구조이다. 실험과 함께 효율적인BNNT의 합성을 위한 수소의 역할을 분석하기 위하여 고온 열유동에 대한 전산모사와 열역학적 평형 분석을수행하였다. 열플라즈마의 고온과 강한 전기장에 의해 형성된 질소 및 수소 라디칼은 B 및 h-BN의 공급원료와 활발히 반응하여 BNNT로 성장하는 붕소-질소-수소중간체를 형성하고 효과적인 BNNT의 합성으로 이어진다. 전력및 가스 소비와 관련된 BNNT의 생산율은 각각 1.05 g/kWh 및 0.92 g/h·slpm으로 기존 보고보다 우수한 것으로 평가되었다. 결과적으로 B 공급원료 주입을 통해 22 g/h에 근접하는 BNNT의 높은 생산 속도가 달성되었다.



저자 최수석
소속 제주대
키워드 아크젯 플라즈마; 질화붕소나노튜브
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