탄소 나노 튜브는 Ijima박사에 의해 발견된 이후 많은 관심을 받아왔다. 특히 탄소 나노 튜브의 복합체로의 활용은 다양한 잠재적인 응용 가능성을 품고 있다. 탄소 나노 튜브는 우수한 물성으로 인하여 복합체 안에서 전기적, 기계적 성질의 강화에 활용될 수 있으며, FED(Field Emission Display)에서의 emitter로의 응용, 생체공학, 캐패시터 재료 등의 응용에 쓰일 수 있다. 탄소 나노 튜브의 ...
탄소 나노 튜브는 Ijima박사에 의해 발견된 이후 많은 관심을 받아왔다. 특히 탄소 나노 튜브의 복합체로의 활용은 다양한 잠재적인 응용 가능성을 품고 있다. 탄소 나노 튜브는 우수한 물성으로 인하여 복합체 안에서 전기적, 기계적 성질의 강화에 활용될 수 있으며, FED(Field Emission Display)에서의 emitter로의 응용, 생체공학, 캐패시터 재료 등의 응용에 쓰일 수 있다. 탄소 나노 튜브의 반데르발스 힘에 의한 번들 현상을 제거하여 좋은 분산을 이끌어 내는 것은 탄소 나노 튜브의 응용에 기초적인 역할을 한다. 지금까지 탄소 나노 튜브의 분산을 위해 화학적 개질을 통한 방법과 물리적 표면 개질에 의한 방법 즉 계면활성제, 고분자등의 탄소 나노 튜브에의 흡착연구가 활발히 연구되었다. 본 연구에서는 다양한 분산제로 쓰이고 있는 계면활성제(SDS, Triton X100)나 고분자(PS, PMMA, PVP, PAA, PEG)를 활용하여 탄소 나노 튜브의 분산을 다양한 유기용매(DMF, THF, Toluene, DI-Water)등을 활용하여 확인한 후 분산 성능을 비교하였다. 그리고 블록 공중합체라는 새로운 분산제를 활용하여 더욱 발전된 탄소 나노 튜브의 분산체계를 만들기 위한 분산연구를 시행하였다. 그 결과 블록 공중합체를( PS-b-PMMA, PS-b-P4VP, PS-b-PAA ) 통한 분산이 고분자나 계면활성제에 비하여 가장 우수함을 확인하였다. 블록 공중합체의 일종인 양쪽 친화성 블록 공중합체( PS-b-P4VP, PS-b-PAA )는 무극성 용매인 Toluene(톨루엔) 안에서 PS블록이 corona(코로나)를 P4VP블록이 core(코어)를 이루는 마이셀을 형성하는데, 이러한 마이셀 형성에 의한 탄소 나노 튜브의 분산이 가장 우수함을 발견하였다. 그리고, 극성 용매인 ethanol(에탄올)안에서는 P4VP블록이 코로나를 PS블록이 코어를 이루는 마이셀을 형성하는데, 이러한 마이셀에 의한 분산 역시 우수함을 확인하였다. 탄소 나노 튜브에의 블록 공중합체 마이셀의 흡착의 형태를 투과 전자 현미경을 통해 확인하고, 그 흡착의 형태가 물리적인 흡착임을 라만 분광 분석을 통해 이끌어냈다. 분산의 우수성과 지속성은 자외선-가시광선 분광 분석을 통해 알 수 있었다. 또한, 다양한 고분자나 블록 공중합체를 통한 다양한 용매 내에서의 분산의 결과를 조합하여 탄소 나노 튜브와 고분자 그리고 용매사이에 관계가 있음을 확인하였다. 앞으로 복합체 제조에서의 블록 공중합체 마이셀의 열처리를 통한 블록 상 분리를 통한 탄소 나노 튜브의 배열은 연구 해 볼 가치가 있는 새로운 분야이며, 블록 공중합체 마이셀안에 나노 입자를 포함시켜 탄소 나노 튜브와 복합시키는 연구도 진행 해볼 수 있겠다. 그리고 고분자와 탄소나노 튜브, 용매 사이의 관계 정립을 통한 연구를 더욱 진행 한다면 탄소 나노 튜브의 분산의 체계화에 기여할 것이다.
탄소 나노 튜브는 Ijima박사에 의해 발견된 이후 많은 관심을 받아왔다. 특히 탄소 나노 튜브의 복합체로의 활용은 다양한 잠재적인 응용 가능성을 품고 있다. 탄소 나노 튜브는 우수한 물성으로 인하여 복합체 안에서 전기적, 기계적 성질의 강화에 활용될 수 있으며, FED(Field Emission Display)에서의 emitter로의 응용, 생체공학, 캐패시터 재료 등의 응용에 쓰일 수 있다. 탄소 나노 튜브의 반데르발스 힘에 의한 번들 현상을 제거하여 좋은 분산을 이끌어 내는 것은 탄소 나노 튜브의 응용에 기초적인 역할을 한다. 지금까지 탄소 나노 튜브의 분산을 위해 화학적 개질을 통한 방법과 물리적 표면 개질에 의한 방법 즉 계면활성제, 고분자등의 탄소 나노 튜브에의 흡착연구가 활발히 연구되었다. 본 연구에서는 다양한 분산제로 쓰이고 있는 계면활성제(SDS, Triton X100)나 고분자(PS, PMMA, PVP, PAA, PEG)를 활용하여 탄소 나노 튜브의 분산을 다양한 유기용매(DMF, THF, Toluene, DI-Water)등을 활용하여 확인한 후 분산 성능을 비교하였다. 그리고 블록 공중합체라는 새로운 분산제를 활용하여 더욱 발전된 탄소 나노 튜브의 분산체계를 만들기 위한 분산연구를 시행하였다. 그 결과 블록 공중합체를( PS-b-PMMA, PS-b-P4VP, PS-b-PAA ) 통한 분산이 고분자나 계면활성제에 비하여 가장 우수함을 확인하였다. 블록 공중합체의 일종인 양쪽 친화성 블록 공중합체( PS-b-P4VP, PS-b-PAA )는 무극성 용매인 Toluene(톨루엔) 안에서 PS블록이 corona(코로나)를 P4VP블록이 core(코어)를 이루는 마이셀을 형성하는데, 이러한 마이셀 형성에 의한 탄소 나노 튜브의 분산이 가장 우수함을 발견하였다. 그리고, 극성 용매인 ethanol(에탄올)안에서는 P4VP블록이 코로나를 PS블록이 코어를 이루는 마이셀을 형성하는데, 이러한 마이셀에 의한 분산 역시 우수함을 확인하였다. 탄소 나노 튜브에의 블록 공중합체 마이셀의 흡착의 형태를 투과 전자 현미경을 통해 확인하고, 그 흡착의 형태가 물리적인 흡착임을 라만 분광 분석을 통해 이끌어냈다. 분산의 우수성과 지속성은 자외선-가시광선 분광 분석을 통해 알 수 있었다. 또한, 다양한 고분자나 블록 공중합체를 통한 다양한 용매 내에서의 분산의 결과를 조합하여 탄소 나노 튜브와 고분자 그리고 용매사이에 관계가 있음을 확인하였다. 앞으로 복합체 제조에서의 블록 공중합체 마이셀의 열처리를 통한 블록 상 분리를 통한 탄소 나노 튜브의 배열은 연구 해 볼 가치가 있는 새로운 분야이며, 블록 공중합체 마이셀안에 나노 입자를 포함시켜 탄소 나노 튜브와 복합시키는 연구도 진행 해볼 수 있겠다. 그리고 고분자와 탄소나노 튜브, 용매 사이의 관계 정립을 통한 연구를 더욱 진행 한다면 탄소 나노 튜브의 분산의 체계화에 기여할 것이다.
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