본 연구는 안정적인 용액 플라즈마 공정을 이용하여 아르곤(Ar), 산소(O2), 및 Ar과 O2 혼합 플라즈마 작동기체 버블을 변화시키면서 1-헥사놀 알코올로부터 촉매 없이 탄소 나노물질을 합성하는 단순하고 촉매-무첨가(catalyst-free) 방법을 제시한다. 탄소 나노물질의 구조적 특성은 투과전자현미경, 라만 분광, 및 X-선 회절로 측정한다. 방전 특성은 방전 전압, 전류, 그리고 광방출 분광기(OES) 기법을 기반으로 검토한다. 용액 플라즈마 공정 동안 외부 Ar 기체 버블 방전을 사용한 경우, 기체를 사용하지 않은 경우에 비해 탄소 나노입자의 크기와 방전 전압이 감소하고 방전 전류가 증가하는데, 이는 플라즈마 에너지 증가와 플라즈마-액체 접촉 제곱의 플라즈마 부피에 대한 증대에 기인하는 것으로 해석된다. 용액 플라즈마 공정 동안 외부 O2 기체 버블 방전을 사용한 경우에는, 기체를 사용하지 않은 경우에 비해 탄소 나노입자의 크기는 증가하고 방전 전압과 전류는 감소하는데, 이는 상대적으로 많은 산소 라디칼의 생성으로 인해 화염 합성(flame synthesis)이 유도되기 때문일 수 있다. 라만 스펙트럼 결과는 용액 플라즈마 공정 동안 외부 Ar 150 및 O2 50 표준 입방센티미터/분(sccm) 혼합 기체 버블을 사용해 합성한 탄소 나노물질의 흑연화(graphitization) 정도가, Ar 또는 O2 기체 버블만을 사용해 합성한 탄소 나노물질보다 더 큼을 보여준다. 플라즈마 작동기체 혼합물을 변화시키는 본 용액 플라즈마 공정은 정밀한 나노물질 합성에 잠재적으로 활용될 수 있다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.