Synthesis and Magnetic Properties of Expanded Graphite Oxide/Magnetic Nanoparticle Composite

The composites of expanded graphite oxide and magnetic nanoparticle (Ni and Co) were synthesized by using simple chemical method. From the raw material natural graphite, the expanded graphite was fabricated using sulfuric acid and $1^{st}$ heat treatment at $600^{\circ}C$ for 1 hour. The expanded graphite was changed to expanded graphite oxide by 2nd heat treatment at $1050^{\circ}C$ for 15 sec and chemical oxidation. The expanded graphite oxide/1-methyl-2-pyrrolidone solution reacts with the magnetic nanoparticle to form a magnetic graphite oxide composite. These graphite-based materials were characterized by x-ray diffractometer, Raman spectroscopy, transmission electron microscope, and vibration sample magnetometer. We expect that these results of this paper were become basis research of graphite oxide composite.

Expanded Graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화와 자기적 특성

Expanded graphite 산화물과 자성 나노입자의 복합화는 화학적 방법을 이용하였으며, Ni과 Co 나노입자를 사용하여 간단한 방법으로 자기적 특성을 가지는 graphite 산화물을 합성하였다. $H_2SO_4$에 $(NH_4)SO_4$을 첨가한 혼합 용액을 제조하여, natural graphite와 반응시키고, 1차 열처리하여 expanded graphite를 제조하였다. $1050^{\circ}C$에서 30초간 급속 2차 열처리와 화학적 산화 과정을 거쳐 expanded graphite oxide로 변화시킨 뒤에 $Ni(acac)_2$, $Co(acac)_3$과 화학적 반응을 통하여 Expanded graphite 산화물자성 나노입자 복합체를 제조하였다. 결정 구조 분석을 위하여 x-선 회절 측정을 수행하였으며, Raman 분광 측정으로 graphite 산화물의 층상 구조를 분석하였다. 미세구조 분석을 위하여 투과전자현미경 측정을 수행하였으며, 진동시료형 자화율측정기를 이용하여 복합체의 자기적 특성을 연구하였다. 이러한 연구 결과는 graphite 화합물과 자성 물질의 복합화를 위한 기저 기술로 활용될 수 있을 것이다.