펄스 전류 소결 공정을 이용해 촉매와 기판 없이 플러렌 클러스터로부터 그래핀 나노시트 합성
Synthesis of graphene nanosheets from C60 fullerene clusters without catalyst and substrate using a pulsed current sintering process
특허 요약
본 발명은 플러렌 클러스터에 펄스 전류를 가하여 촉매나 기판 없이 그래핀 나노시트를 합성하는 공정을 나타낸다. 금속 불순물을 제거한 플러렌 클러스터에 펄스 전류를 가하면 국부적으로 고온이 발생하면서 탄소 원자가 기화되어 그래핀 나노시트가 형성된다. 이때 PCS(Pulse current sintering) 과정을 위해 높은 직류 펄스(~700A)를 사용하여 줄히팅(Joule heating)으로 500-1000°C까지 가열하여주면 플러렌의 sp2 결합이 끊기면서 FLG(Few layer G)를 형성한다. 기존 방식의 경우에는 기판을 사용하여 비용이 높고 샘플의 크기와 성질이 기판의 영향을 받을 수밖에 없었다. 또한 촉매를 사용하는 방식도 높은 비용과 오염 가능성에 대한 문제가 존재한다. 그러나 위 방법은 기판과 촉매를 사용하지 않았기 때문에 다른 공정과는 다르게 기판에 의한 영향을 받지 않으며 오염 가능성을 제거하였으며, 비용을 절감할 수 있는 공정이 가능하다.
청구항
번호청구항
1

플러렌 클러스터를 준비하는 단계;상기 플러렌 클러스터의 금속 불순물을 제거하는 단계; 및금속 불순물이 제거된 상기 플러렌 클러스터에 펄스 전류를 인가하여 그래핀 나노 시트를 형성하는 단계를 포함하는 그래핀 나노 시트의 제조 방법.

2

제1 항에 있어서, 촉매 및 기판 없이 그래핀 나노 시트가 제조되는 것을 포함하는 그래핀 나노 시트의 제조 방법.