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저순도 천연흑연을 이용한 양산성 있는 저가격·고품질 산화 그래핀/환원 그래핀 제조기술

Development of mass-producible low cost and high quality graphene oxide/reduced graphene oxide using low purity natural graphite

보고서 정보
주관연구기관 한국과학기술연구원
Korea Institute Of Science and Technology
연구책임자 구본철
참여연구자 이중희 , 안기석 , 유희준
보고서유형1단계보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2019-01
과제시작연도 2018
주관부처 과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT
등록번호 TRKO201900020249
과제고유번호 1711072811
사업명 나노·소재기술개발(R&D)
DB 구축일자 2020-04-25
키워드 층간삽입화합물.산화·환원 그래핀.팽창 흑연.규격화.친환경.Graphite intercalated compounds.Oxidizaed & Reduced Graphene.Expanded graphite.Standardization.Eco-friendly.

초록

• 본 연구를 통해 저가 흑연의 고순도화 정제 기술을 개발하였으며 화학적/전기화학적 공정을 통해 열충격반응에 의해 부피 팽창율이 급격하게 증가하는 흑연층간화합물을 개발하는데 성공함.
• 황산 등의 강산을 이용하지 않는 알칼리 금속 카보네이트를 이용한 친환경 산화 그래핀 제조를 가능하게 하여 기술이전을 완료하였음
• 석유화학 공정에서 부산물로 나오는 황(elemental sulfur)을 이용하여 유기용매 없이 환원 및 도핑된, 기존 환원제와 비교되는 양질의 그래핀을 제조에 성공함.
• 산화 그래핀 제조시 발생하

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 2
  • 보고서 요약서 ... 3
  • 요약문 ... 4
  • 목차 ... 5
  • 제 1장 연구개발과제의 개요 ... 7
  • 제 1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 7
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 기술 (1세부) ... 8
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 공정 기술 (1세부-위탁) ... 9
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 기술 (2세부) ... 9
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 기술 (3세부) ... 11
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 (3세부-위탁) ... 12
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 기술 (4세부) ... 12
  • 제 2장 연구수행내용 및 성과 ... 14
  • 제 1절 연구수행 내용 ... 14
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 ... 14
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 ... 30
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 ... 38
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 ... 54
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 ... 81
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 ... 90
  • 제 3장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 104
  • 제 1절 목표 ... 104
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 기술 개발 ... 104
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 공정 기술 개발 ... 104
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 기술 개발 ... 104
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 기술 개발 ... 104
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 연구 ... 105
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 기술 개발 ... 105
  • 제 2절 목표 달성여부 ... 105
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 기술 개발 ... 105
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 공정 기술 개발 ... 107
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 기술 개발 ... 108
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 기술 ... 109
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 ... 110
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 기술 ... 111
  • 제 3절 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성등) ... 111
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 기술 ... 111
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 공정 기술 ... 112
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 기술 ... 112
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 기술 ... 112
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 ... 113
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 기술 ... 113
  • 제 4장 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 114
  • 1. 저가 고품질 산화 그래핀의 대량생산을 위한 흑연의 전처리 기술 ... 114
  • 2. 전기화학 반응을 이용한 팽창 흑연 및 산화 그래핀 양산 공정 기술 ... 114
  • 3. 친환경 고효율 산화 그래핀 합성 공정 최적화 기술 ... 115
  • 4. 친환경 고품질 환원 그래핀 제조 기술 ... 115
  • 5. 환원 그래핀의 물리적 물성 규격화 ... 116
  • 6. 그래핀 합성/정제 공정 최적화 및 표준화 기술 ... 116
  • 붙임. 참고문헌 ... 117
  • 끝페이지 ... 119

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참고문헌 (25)

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