公开(公告)号：KR1020150090605A

公开(公告)日：2015-08-06

申请号：KR1020140011466

申请日：2014-01-29

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 구본철 ,  박옥경 ,  김현주 ,  조한익 ,  황준연 ,  유남호 ,  이재관

IPC: C01B31/02 ,  C01B31/04

CPC classification number: C01B32/168 ,  C01B32/194

Abstract: 본발명은할로겐족과질소원자를포함하는이온성액체(inonic liquid)와산화된그래핀, 그래핀, 탄소나노튜브또는탄소섬유로구성된탄소소재를동시에반응조에넣어준후 열처리해줌으로써열처리과정에서이온성액체가분해되어발생하는질소또는할로겐원소의가스가그래핀, 탄소나노튜브, 또는탄소섬유로구성된탄소소재표면에존재하는산소기능기그룹을제거하는환원반응을일으키는동시에그래핀, 탄소나노튜브, 또는탄소섬유로구성된탄소소재표면에존재하는결함부분과화학적인공유결합을통해서화학적으로도핑되는효과적인다원소도핑탄소소재를제조하는방법및 이러한방법에의하여제조된연료전지촉매로사용이가능한다원소로도핑된탄소소재에대한것이다. 보다구체적으로는내부반응조에는산화된그래핀또는탄소나노튜브를외부반응조에는이온성액체를각각분리되게위치시켜준후 가열에의하여외부반응조의이온성액체가분해되면서발생한가스분자가내부반응조로주입되면서도핑반응이이루어지도록하여외부반응조의이온성액체가열분해되면서발생하는잔존비결정질의탄소물질이내부반응조에존재하지않도록함으로써고순도의다원소로도핑된그래핀또는탄소나노튜브를제조하는방법및 이러한방법에의하여제조된연료전지촉매에대한것이다.

Abstract translation: 本发明涉及一种生产有效多元素掺杂碳材料的方法和掺杂多元素的碳材料，该多元素能够用作通过其生产的燃料电池催化剂。 将包含卤素族和氮原子的离子液体和由氧化石墨烯，石墨烯，碳纳米管或碳​​纤维组成的碳材料同时加入待加热的反应罐中。 当在加热步骤中分解离子液体时产生的氮气或卤素原子的气体引起除去存在于由石墨烯，碳纳米管或碳​​纤维组成的碳材料表面上的氧官能团的还原反应。 同时，通过与石墨烯，碳纳米管或碳​​纤维构成的碳材料的表面上存在的缺陷部分的化学共价化学掺杂。 更具体地，氧化石墨烯或碳纳米管和离子液体分别设置在内部反应罐和外部反应罐中。 然后，外部反应槽中的离子液体被热分解，将产生的气体分子注入内部反应槽，进行掺杂。 在外部反应槽的离子液体被热分解时产生的残留无定形碳材料不存在于内部反应槽中，从而可以制造高纯度多元素掺杂石墨烯或碳纳米管。