| 초록 |
본 연구의 목적은 유동층 반응기에서 중요한 조업 인자인 기체유속(Uo/Umf)이 탄소나노튜브의 합성 수율과 물성에 미치는 영향을 파악하는데 있다. 기체유속 조건(Uo/Umf)을 결정하기 위하여 층 물질인 촉매와 담체의 최소 유동화 속도를 상온과 고온에서 공기와 질소를 이용하여 측정하였다. 탄소나노튜브는 내경 0.053m이고 높이가 1.0 m인 유동층 반응기를 이용하여 CCVD방법으로 합성하였다. Carbon source로 ethylene을 사용하여 923K의 온도에서 1시간동안 합성하였다. 반응기에서 나오는 기체를 gas chromatography(GC)로 분석하여 반응 기체의 전환율을 계산하고, 합성된 products의 질량을 측정하여 수율을 계산하였다. 또한 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM)을 사용하여 합성된 MWCNTs의 형상을 관찰하였다. 상온에서 유동화 기체로 공기를 사용하였을 때, 담체의 최소 유동화 속도는 0.15cm/s 이었고, 반응 온도인 923K에서 질소를 이용하여 측정한 담체의 최소 유동화 속도는 0.09cm/s이었다. 유속이 증가함에 따라 반응 기체의 전환율은 감소하였고, 합성된 products의 질량은 증가하였다. |
