불소 처리된 바나듐 촉매를 함유하는 수소저장매체용탄소나노섬유 및 그 제조방법

출원번호 : 10-2008-0011591 (출원일: 2008-02-05)

등록번호 : 10-0936488 (등록일: 2010-01-05)

특허권자 : 충남대학교산학협력단

요약 : 본 발명은 불소 처리된 바나듐 촉매를 함유하는 수소저장매체용 탄소나노섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 불소 처리된 바나듐 촉매를 함유하는 수소저장매체용 탄소나노섬유의 제조방법은 (1) 폴리머 전구체, 바나듐옥사이드 및 용매를 혼합하는 단계; (2) 상기 ‘단계 (1)’의 혼합물을 전기방사하여 바나듐옥사이드를 함유하는 나노섬유를 제조하는 단계; (3) 상기 ‘단계 (2)’에서 제조된 바나듐옥사이드를 함유하는 전기방사 나노섬유의 안정화를 위하여 산화시키는 단계; (4) 상기 ‘단계 (3)’의 과정을 통하여 안정화된 바나듐옥사이드를 함유하는 전기방사 나노섬유에 열처리를 하여, 전기방사 나노섬유를 탄화시킴과 동시에, 바나듐옥사이드가 열분해되면서 발생하는 옥사이드라디칼이 탄소와 결합하여 일산화탄소 및 이산화탄소로 제거되면서 미세구조의 기공을 형성시키는 단계; (5) 상기 ‘단계 (4)’의 과정을 통하여 미세구조의 기공이 형성된 바나듐 촉매를 함유하는 탄소나노섬유에 수산화칼륨 용액을 가하여 활성화시키는 단계 및; (6) 상기 ‘단계 (5)’의 과정을 통하여 활성화 된 바나듐 촉매를 함유하는 탄소나노섬유를 불소 처리하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의할 경우, 바나듐 촉매가 탄소나노섬유의 내·외부에 고루 존재하면서 미세구조의 기공과 연결되어 있게 됨과 더불어 부여된 불소 관능기의 작용에 의하여, 즉 전기음성도의 차이가 큰 바나듐과 불소의 촉매 역할로 인하여 탄소나노섬유의 수소저장능력이 획기적으로 증대될 수 있다.

대표청구항 : (1) 폴리머 전구체, 바나듐옥사이드 및 용매를 혼합하는 단계; (2) 상기 ‘단계 (1)’의 혼합물을 전기방사하여 바나듐옥사이드를 함유하는 나노섬유를 제조하는 단계; (3) 상기 ‘단계 (2)’에서 제조된 바나듐옥사이드를 함유하는 전기방사 나노섬유의 안정화를 위하여 산화시키는 단계; (4) 상기 ‘단계 (3)’의 과정을 통하여 안정화된 바나듐옥사이드를 함유하는 전기방사 나노섬유에 열처리를 하여, 전기방사 나노섬유를 탄화시킴과 동시에, 바나듐옥사이드가 열분해되면서 발생하는 옥사이드라디칼이 탄소와 결합하여 일산화탄소 및 이산화탄소로 제거되면서 미세구조의 기공을 형성시키는 단계; (5) 상기 ‘단계 (4)’의 과정을 통하여 미세구조의 기공이 형성된 바나듐 촉매를 함유하는 탄소나노섬유에 수산화칼륨 용액을 가하여 활성화시키는 단계 및; (6) 상기 ‘단계 (5)’의 과정을 통하여 활성화 된 바나듐 촉매를 함유하는 탄소나노섬유를 불소 처리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 불소 처리된 바나듐 촉매를 함유하는 수소저장매체용 탄소나노섬유의 제조방법.

상세링크 : http://newsd.wips.co.kr/wipslink/api/dkrdshtm.wips?skey=3510010000327