| 초록 |
그래핀은 육각형 모양의 벤젠구조의 탄소 원자들이 2차원 구조를 지니고 있는 재료로서, 전기 전도성나 기계적 특성(강도), 열전도성, 탄성 등이 월등히 뛰어나 차세대 소재로 각광 받고 있으며, 세계적으로 가장 활발하게 연구가 진행되고 있다. 그래핀의 제조 방법은 흑연 결정으로부터 박리하는 방법(top-down)과 탄소원부터 화학적으로 합성하는 방법(bottom-up)으로 나눌 수 있다. Top-down 방법으로는 기계적 박리법(mechanical exfoliation) 과 용액상에서 계면활성제 등을 이용해 분산시키는 화학적 박리법(liquid phase exfoliation), 산화과정을 거쳐 수용액상의 그래핀 옥사이드 상태로 분산시킨 후 다시 그래핀으로 환원시키는 방법(reduce grapheme oxide, rGO) 등이 있다. Bottom-up 방법으로는 고온에서 탄소가스를 증착 시키는 열화학증착법(chemical vapor deposition, CVD)이 대표적이다. 본 연구에서 사용한 초음파를 이용한 기계적 박리법은 흑연에서 Van der Waals force에 의해 결합된 그래핀 층을 초음파를 가해 떼어내는 것이다. 이 방법은 시료 준비가 간단하고, 친환경적이며, 타 합성법에 비해 그래핀 본래의 특성에 변화가 적어 양질의 그래핀을 얻을 수 있는 장점을 가진다. 본 연구는 이러한 기계적 박리법으로 초음파를 이용하여 flake type의 그래핀을 제조하는 것이다. 흑연을 용매에 첨가하고, 일정온도에서 초음파의 주파수와 출력에 변화를 주어 flake type의 그래핀을 제조한다. 제조된 flake type의 그래핀을 SEM, TEM 및 XRD를 이용하여 특성을 평가하였다. |
