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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
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。
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2.发明授权
公开(公告)号：KR101531023B1
公开(公告)日：2015-06-23
申请号：KR1020140063788
申请日：2014-05-27
Applicant: 한국과학기술연구원
CPC classification number: D01F9/12 , C01B32/158 , D01D10/02 , D02G3/441 , D02G3/443 , D06M11/58 , D06M11/74 , D10B2101/122 , D10B2401/061 , D10B2401/063 , D10B2401/16
Abstract: 본발명은질소또는할로겐원소와질소원소를동시에포함하는이온성액체(ionic liquid) 또는아미노산(amino acid)과함께탄소나노튜브섬유를열처리하여고전도성, 고강도의탄소나노튜브섬유를제조하는후처리방법에관한것이다. 요오드원소와질소원소를포함하는이온성액체는열처리과정중에분해되고열 분해된질소가스는탄소나노튜브섬유를구성하는개별탄소나노튜브표면의결함부분에클러스터를형성하여질소도핑된탄소나노튜브를제조한다. 탄소나노튜브의표면에도핑된 질소원소는주변의인접한탄소나노튜브의산소기능기그룹의수소원자와수소결합을형성하여탄소나노튜브섬유를구성하는각각의탄소나노튜브간의계면결합력을향상시키기때문에결과적으로탄소나노튜브섬유의기계적강도를향상시킨다. 또한이온성액체에포함된요오드원소는열처리과정에서요오드화수소로분해되어탄소나노튜브표면에존재하는산소기능기그룹의탈산소화반응(deoxygenation)및흑연화를유도하여탄소나노튜브섬유의전기전도도를향상시킨다. 이와같이본 발명은아미노산또는이온성액체와탄소나노튜브섬유를열처리함으로인해서발생하게되는수소결합과, 요오드그룹에의한탈산소화및 흑연화반응에의해서전기적특성을향상시키면서동시에기계적물성도향상시킬수 있는탄소나노튜브섬유의후처리공정에관한내용이다.
Abstract translation: 本发明涉及一种后处理方法，用于通过同时含有氮或氮元素和卤素元素的氨基酸或离子液体热处理碳纳米管纤维来制造高强度且高导电性的碳纳米管纤维。 含有碘元素和氮元素的离子液体在热处理期间分散，并且热分解氮气在包含碳纳米管纤维的单个碳纳米管的表面上的缺陷部分中形成簇，以产生氮掺杂碳纳米管。 由于掺杂在碳纳米管表面上的氮元素与相邻碳纳米管的氧官能团的氢元素形成氢键，结果提高了碳纳米管纤维的机械强度。 此外，离子液体中所含的碘元素通过热处理分解成碘化氢，并且引起存在于碳纳米管表面上的氧官能团的脱氧和石墨化，以改善碳纳米管纤维的导电性。 因此，碳纳米管纤维的后处理方法可以通过脱氧和由碘基引起的石墨化同时改善电特性和机械性能，并且通过用氨基酸热处理碳纳米管纤维形成的氢键 或离子液体。
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公开(公告)号：KR101550846B1
公开(公告)日：2015-09-07
申请号：KR1020140011466
申请日：2014-01-29
Applicant: 한국과학기술연구원
Abstract: 본발명은할로겐족과질소원자를포함하는이온성액체(inonic liquid)와산화된그래핀, 그래핀, 탄소나노튜브또는탄소섬유로구성된탄소소재를동시에반응조에넣어준후 열처리해줌으로써열처리과정에서이온성액체가분해되어발생하는질소또는할로겐원소의가스가그래핀, 탄소나노튜브, 또는탄소섬유로구성된탄소소재표면에존재하는산소기능기그룹을제거하는환원반응을일으키는동시에그래핀, 탄소나노튜브, 또는탄소섬유로구성된탄소소재표면에존재하는결함부분과화학적인공유결합을통해서화학적으로도핑되는효과적인다원소도핑탄소소재를제조하는방법및 이러한방법에의하여제조된연료전지촉매로사용이가능한다원소로도핑된탄소소재에대한것이다. 보다구체적으로는내부반응조에는산화된그래핀또는탄소나노튜브를외부반응조에는이온성액체를각각분리되게위치시켜준후 가열에의하여외부반응조의이온성액체가분해되면서발생한가스분자가내부반응조로주입되면서도핑반응이이루어지도록하여외부반응조의이온성액체가열분해되면서발생하는잔존비결정질의탄소물질이내부반응조에존재하지않도록함으로써고순도의다원소로도핑된그래핀또는탄소나노튜브를제조하는방법및 이러한방법에의하여제조된연료전지촉매에대한것이다.
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