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본 연구에서 “grafting-from” 와 “grafting-to” 방법을 이용하여 MWNT(multi-walled carbon nanotube) 표면에 엘라스토머를 결합시킨 MWNT-g-PI(polyisoprene) 그리고 Si-MWNT/NR(natural rubber) 나노복합체를 각각 제조하였다. “grafting-from”방법으로써 The activators regenerated by electron transfer for atom transfer radical polymerization(ARGET-ATRP) 공정을 응용하였고 “grafting-to”방법으로써 silane coupling agent를 이용한 coupling reaction을 응용하였다. 제조된 두 종류의 나노복합체는 오일센서의 감지재료로 응용하였으며 MWNT-g-PI 및 Si-MWNT/NR 나노복합체 간의 오일감지 성능비교를 수행하였다.
MWNT-g-PI 나노복합체는 실온에서 3 분 동안 최대 상대 저항이 8로 나타났으며 오일에 대한 반응이 빠를 뿐만 아니라 높은 반응응답을 보여주었다. 한편, Si-MWNT/NR 나노복합체의 경우 오일에 대한 뚜렷한 변화가 나타내지 않았다. 오일 감지재료인 MWNT-g-PI 나노복합체는 Si-MWNT/NR 나노복합체보다 훨씬 우수한 오일 ...

본 연구에서 “grafting-from” 와 “grafting-to” 방법을 이용하여 MWNT(multi-walled carbon nanotube) 표면에 엘라스토머를 결합시킨 MWNT-g-PI(polyisoprene) 그리고 Si-MWNT/NR(natural rubber) 나노복합체를 각각 제조하였다. “grafting-from”방법으로써 The activators regenerated by electron transfer for atom transfer radical polymerization(ARGET-ATRP) 공정을 응용하였고 “grafting-to”방법으로써 silane coupling agent를 이용한 coupling reaction을 응용하였다. 제조된 두 종류의 나노복합체는 오일센서의 감지재료로 응용하였으며 MWNT-g-PI 및 Si-MWNT/NR 나노복합체 간의 오일감지 성능비교를 수행하였다.
MWNT-g-PI 나노복합체는 실온에서 3 분 동안 최대 상대 저항이 8로 나타났으며 오일에 대한 반응이 빠를 뿐만 아니라 높은 반응응답을 보여주었다. 한편, Si-MWNT/NR 나노복합체의 경우 오일에 대한 뚜렷한 변화가 나타내지 않았다. 오일 감지재료인 MWNT-g-PI 나노복합체는 Si-MWNT/NR 나노복합체보다 훨씬 우수한 오일 응답특성을 제공하였다. 3 종의 오일 (즉, 가솔린, 엔진 오일 및 로터리 펌프 오일) 중에서 가솔린에 대한 MWNT-g-PI 나노복합체의 상대전기저항 응답이 가장 높았으며, 3 회 이상 재사용 할 수 있었다. MWNT-g-PI 나노 복합체의 최대 상대전기저항은 오일의 양에 따라 달라졌으며 MWNT 표면에서 결합된 폴리이소프렌의 중량 대비 오일의 양의 비율 인 71.43 mL/g에서 가장 우수한 오일응답이 관찰되었다. 시간에 따른 상대전기저항의 변화에 대한 포화 곡선은 100mL/g 이상의 oil/PI 비율에서 관찰되었다. 모노머로써 이소프렌의 첨가량이 증가함에 따라 그리고 개시제로써 α-bromoisobutyryl bromide(BiB)의 첨가량이 감소함에 따라 MWNT 표면에 결합되는 폴리이소프렌의 사슬길이가 길어지므로 MWNT-g-PI 나노 복합체의 오일응답이 증가하였다.
두 종류의 나노복합체 구조를 Raman spectroscopy 및 X-ray diffraction(XRD)을 이용하여 분석하였고 ARGET-ATRP 및 MWNT-Br 중간체 제조 시 각각 첨가되는 이소프렌 그리고 BiB의 양에 따라 달라지는 MWNT-g-PI 나노복합체의 폴리이소프렌 함량은 Thermogravimetric analysis(TGA)를 통해 얻은 결과를 이용하여 계산하였다. 또한 MWNT표면에 결합된 폴리이소프렌 함량에 따른 점도변화를 점도분석을 통해 확인하였다.

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