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단일벽 탄소나노튜브(Single walled carbon nanotube : SWCNT)를 합성하고, 정제하고, 기능화처리 해서 최상의 전기전도성 소재로 만들어내는 장치들을 소개합니다. 본 페이지 소개 장치들은 독자개발 장치들로 다수의 특허에 의해 보호받고 있습니다.
연구용 장치를 개선시킨 소규모 연속합성장치를 개발하였습니다. 회전반응관과 고정봉에 의해 합성된 SWCNTs가 롤 형태로 말리며, 일정 시간 간격으로 회수하고 다시 합성할 수 있습니다.
실제 운전은 1시간 운전 후 2분만에 회수하고 다시 시작하는 연속공정으로 이루어집니다. 우리는 이 장치를 통해 매일 10g의 SWCNT를 합성하고, 분산용 샘플로 공급하고 있습니다.
이큐브머티리얼즈가 개발한 핵심장치 중 하나로 2개의 퍼니스로 구성되어, 1단에서는 사염화탄소 분해를 통해 Cl가스를 발생시키고, 2단에서는 가열된 Cl가스와 SWCNTs를 접촉하여 촉매를 FeCl2와 FeCl3 가스로 제거합니다. 이 장치는 고압의 Cl가스 사용 시 필요한 안전장치들이 필요하지 않아 비교적 쉽게 연구단계에서 기상정제를 할 수 있도록 도와주는 장치입니다.
SWCNT분야 세계1등이 되기 위해서는 품질의 고품위화도 필요합니다. SWCNTs는 반도체성이 많이 포함된 상태여서 표면기능화를 통해 전기전도성을 10배까지 올릴 수 있습니다. 본 장치는 표면기능화 연구를 쉽게 할 수 있도록 도와주며, 용액부터 기체까지 기능화에 필요한 다양한 물질을 Vapor로 공급하여 SWCNT 표면을 기능화시킵니다.
분무열분해기는 용액과 고형분을 동시에 공급하며 다양한 촉매를 제조할 수 있습니다. 특히, 중공형 촉매 제조가 쉬워서 비표면적이 높은 촉매를 쉽게 만들 수 있습니다. 가격은 높지만 SWCNT 합성 속도를 높이는 촉매를 연구할 수 있어서 차세대 SWCNT 사업을 계획한다면 꼭 필요한 장치입니다. 이큐브머티리얼즈는 촉매 제조에 관한 다양한 기술을 개발하여 사업확대에 노력하고 있습니다.
800도의 저온에서 합성되는 DWCNT(Double walled carbon nanotube)는 SWCNT를 저가 대체할 수 있는 좋은 후보입니다. DWCNT합성 연구와 다양한 합성/코팅 연구에 사용 할 수 있는 CVD장치입니다. 저렴한 가격의 장치로도 DWCNT 연구를 시작할 수 있습니다.
DWCNT는 사전 제조된 촉매를 사용하여 합성되는 저렴한 소재입니다. 분말 촉매를 사용하기 때문에 대량합성과 생산성 연구에는 Rotary kiln 장치가 꼭 필요합니다. 우리는 수년간의 연구 노하우로 벽에 붙지 않고 연속으로 합성이 가능한 DWCNT 합성전용 Rotary kiln 장치를 개발하여 공급하고 있습니다.
이큐브머티리얼즈는 SWCNT 양산에 필요한 직경 400mm 대형장치를 개발하고 있으며, 우리는 이 장치 1대를 통해 연간 550kg의 SWCNT를 생산할 게획입니다.
27년까지는 10대의 장치를 연동하여 연간 5,5톤의 SWCNT 생산시스템을 개발하여 SWCNT 저가화에 앞장서도록 하겠습니다.
