초록 ▼

본 발명은 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상게하게는, 고순도 및 고품질의 그래핀을 대량 생산할 수 있어 생산비용을 월등하게 절감할 수 있고, 대량 생산 과정에서 발생되는 강산이나 강염기성의 폐액 배출에 따른 환경오염 발생을 최소화할 수 있으며, 고순도 그래핀 플레이크을 활용한 신소재 개발이 용이하도록 수소가 기능화된 그래핀을 대량 생산할 수 있는 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법은, 층상구조를 가지는 카

본 발명은 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상게하게는, 고순도 및 고품질의 그래핀을 대량 생산할 수 있어 생산비용을 월등하게 절감할 수 있고, 대량 생산 과정에서 발생되는 강산이나 강염기성의 폐액 배출에 따른 환경오염 발생을 최소화할 수 있으며, 고순도 그래핀 플레이크을 활용한 신소재 개발이 용이하도록 수소가 기능화된 그래핀을 대량 생산할 수 있는 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법은, 층상구조를 가지는 카본계 재료 및, 1족 또는 2족 원소의 이온을 1종 이상 포함하는 수용액을 준비하는 재료 준비단계; 준비된 상기 카본계 재료 및 상기 수용액을 균질화 장치에 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 작동시켜 상기 수용액에 포함되는 1종 이상의 1족 또는 2족 원소의 이온을 상기 카본계 재료의 층 사이에 삽입하는 혼합물 생성단계; 상기 혼합물 생성단계를 통해 생성된 혼합물에 과산화수소를 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 다시 작동시켜 상기 카본계 재료의 층 사이에 삽입된 1족 또는 2족 원소 이온를 산화 배출시키며, 이온의 산화 배출을 통해 상기 카본계 재료의 층간 간격을 넓히는 과산화수소 혼합단계; 상기 과산화수소 혼합단계를 통해 생성된 과산화수소 혼합물에 소정전류값의 전류를 소정시간동안 통전시켜, 층간 간격이 넓혀진 상기 과산화수소 혼합물 내의 상기 카본계 재료를 박리시키는 전해 박리단계; 및, 상기 전해박리 단계를 거친 상기 과산화수소 혼합물을 진공 필터링하여 고체 분말과 액체로 분리하고, 상기 분리된 고체 분말은 초순수를 이용해 상기 분리된 고체 분말의 pH가 7이 될 때까지 세척을 반복하여 상기 분리된 고체 분말에 잔존하는 불순물을 제거하는 고체분말 액체분리 및 세척단계를; 포함하여 형성되며, 상기 고체분말 액체분리 및 세척단계를 통해 분리된 액체 및 세척수는 분별 증류를 통해 소정량의 물을 제거한 후, 1족 또는 2족 원소의 이온을 1종 이상 포함하는 수용액을 소정량 혼합하여 상기 재료준비단계에서의 상기 수용액으로 재사용하는 것을 특징으로 한다.

대표청구항 ▼

층상구조를 가지는 카본계 재료 및, 1족 또는 2족 원소의 이온을 1종 이상 포함하는 수용액을 준비하는 재료 준비단계;준비된 상기 카본계 재료 및 상기 수용액을 균질화 장치에 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 작동시켜 상기 수용액에 포함되는 1종 이상의 1족 또는 2족 원소의 이온을 상기 카본계 재료의 층 사이에 삽입하는 혼합물 생성단계;상기 혼합물 생성단계를 통해 생성된 혼합물에 과산화수소를 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 다시 작동시켜 상기 카본계 재료

층상구조를 가지는 카본계 재료 및, 1족 또는 2족 원소의 이온을 1종 이상 포함하는 수용액을 준비하는 재료 준비단계;준비된 상기 카본계 재료 및 상기 수용액을 균질화 장치에 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 작동시켜 상기 수용액에 포함되는 1종 이상의 1족 또는 2족 원소의 이온을 상기 카본계 재료의 층 사이에 삽입하는 혼합물 생성단계;상기 혼합물 생성단계를 통해 생성된 혼합물에 과산화수소를 투입한 후, 소정온도 및 소정회전속도로 소정시간동안 상기 균질화 장치를 다시 작동시켜 상기 카본계 재료의 층 사이에 삽입된 1족 또는 2족 원소 이온를 산화 배출시키며, 이온의 산화 배출을 통해 상기 카본계 재료의 층간 간격을 넓히는 과산화수소 혼합단계;상기 과산화수소 혼합단계를 통해 생성된 과산화수소 혼합물에 전류를 소정 전류값으로 일정하게 유지하면서 소정시간동안 통전시켜, 층간 간격이 넓혀진 상기 과산화수소 혼합물 내의 상기 카본계 재료를 박리시키는 정전류 전해 박리단계; 및,상기 전해박리 단계를 거친 상기 과산화수소 혼합물을 진공 필터링하여 고체 분말과 액체로 분리하고, 상기 분리된 고체 분말은 초순수를 이용해 상기 분리된 고체 분말의 pH가 7이 될 때까지 세척을 반복하여 상기 분리된 고체 분말에 잔존하는 불순물을 제거하는 고체분말 액체분리 및 세척단계를; 포함하여 형성되며,상기 고체분말 액체분리 및 세척단계를 통해 분리된 액체 및, 상기 분리된 고체 분말의 반복 세척 과정에 사용된 세척수를, 함께 모아 혼합하여 분별증류시키고, 상기 분별증류 과정에서 발생되는 증류수는 외부로 배출시켜 상기 모아진 액체 및 세척수의 혼합액에서 소정량의 물을 제거하고, 상기 분별증류 과정에서 증류수 외부 배출을 통해 소정량의 물이 제거된 상기 분리된 액체 및 세척수의 혼합액에, 다시 1족 또는 2족 원소의 이온을 1종 이상 포함하는 수용액을 소정량 혼합하여 상기 재료준비단계에서의 상기 수용액으로 재사용하고,상기 고체분말 액체분리 및 세척단계를 거치면서 상기 과산화수소 혼합물에서 분리되어 세척을 끝낸 상기 고체 분말을 건식박리장치에 투입한 후, 불활성 가스 분위기에서 소정온도 및 소정시간 동안 상기 건식박리장치를 작동시켜 상기 고체 분말에 대한 박리도를 증가시키는 건식 박리단계를; 더 포함하여 형성되며,상기 건식박리 단계를 거친 상기 고체 분말을 내부 온도가 소정온도로 형성되는 수소기능화 장치에 투입하고, 상기 고체 분말이 투입된 상기 수소기능화 장치 내부로 불활성 가스 및 수소 가스가 소정 부피비로 혼합된 혼합가스를 소정시간 동안 흘려보낸 후, 상기 수소기능화 장치 내부에 투입된 상기 고체분말을 급냉시켜 상기 고체분말을 형성하는 카본계 기지에 소정량의 수소를 결합시키는 수소기능화단계를; 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 고순도 그래핀 플레이크의 친환경 양산 제조방법.