학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2018년 봄 (04/25 ~ 04/27, 창원컨벤션센터) |
권호 | 24권 1호, p.595 |
발표분야 | 유동층 |
제목 | 유동층 반응기 내 다중벽 CNT 입자 거동에 대한 나노튜브 형상의 영향 |
초록 | 탄소나노튜브(CNT)는 기계적, 화학적, 광학적 및 전기적으로 특이한 성질을 지닌 튜브상의 탄소구조로서 다양한 분야에 응용되고 있으며, 대량제조를 위해 유동층-CCVD (catalytic chemical vapor deposition) 기법이 적용되고 있다. CCVD 방법을 통한 다중벽 CNT 는 합성 방법에 따라 vertically aligned carbon nanotubes (VACNT) 와 entangled carbon nanotubes (ENCNT) 두 가지 형태로 제조된다. ENCNT 와 VACNT 의 가장 큰 차이는 나노튜브의 형상으로서, ENCNT 는 나노튜브가 CNT 입자 표면에 방향성 없이 뭉쳐진 형태를 갖는 반면, VACNT 는 대나무와 같이, 입자 표면의 수직형태로 방향성을 가지고 성장된 형태를 갖는다. 이러한 서로 다른 나노튜브 형상들은 유동층 내 다른 종류의 입자 유동성 및 입자간 인력에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 CNT 기포유동층 cold bed (0.15 m I.D.) 내 희박상에서 레이저 슬릿광 방식 형상추정법을 사용하여 ENCNT 및 VACNT 입자 거동에 대한 나노튜브 형상의 영향이 연구되었다. 두 형태 입자 모두, 기체유속의 증가에 대해 입자간 뭉침현상이 발생하였고, 입자 뭉침현상은 나노튜브에 의한 입자간 결합 및 단락된 나노튜브의 입자와의 결합 등에 의한다. ENCNT 와 VACNT 의 응집체 형상은 서로 다른 나노튜브 형상에 의해 원형도와 고형도 차이를 유발하였다. 본 연구결과를 바탕으로 응집체 형성 메카니즘이 제안되었다. |
저자 | 김성원, 박새한 |
소속 | 한국교통대 |
키워드 | 유동층 반응기 및 공정 |
원문파일 | 초록 보기 |