• Polymer(Korea)
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• v.35 no.6
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• pp.548-552
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• 2011

Two functionalization methods, i.e., acid treatment and chemical amidation were performed to prepare the functionalized multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), and the properties of epoxy/functionalized MWCNT composites were investigated and compared. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to confirm the surface functionality of the MWCNT obtained by the functionalization methods. The effects of the MWCNT functionalization on the interface and thermal conductivity were studied by zeta potential analyzer, scanning electron microscope and thermal conductivity analyzer. From these results, it was confirmed that the thermal conductivity of the epoxy/MWCNT composites could be increased by grafting with dodecylamine. This could be interpreted by relatively strong dispersion forces of the grafting MWCNT with dodecylamine in DGEBF epoxy resin. These results were in good agreement with the results that the zeta potential value of the grafting MWCNT with dodecylamine has a higher negative value than that of MWCNT with acid treatment.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.141.1-141.1
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• 2015

탄소나노튜브는 우수한 전기적 특성과 더불어 열전도도, 강도, 높은 화학적 안정성, 바이오 물질과의 친화성 때문에 많은 응용이 가능하며 최근까지도 활발히 연구되는 대표적인 탄소질의 물질이다. 이러한 다중 벽 탄소나노튜브를 제품화시키기 위해서는 특정 용매에서 용이한 분산성을 지닐 수 있도록 기능화 공정이 필수적이고 많은 양의 파우더를 기능화 시킬 수 있는 장비의 구조 및 공정개선이 요구된다. 플라즈마 기술을 이용한 건식의 순환형 나노분산 파우더 플라즈마 반복처리장치를 통하여 기능화 처리된 탄소나노튜브를 습식공정에 비해 간편한 공정으로 재현성 있고 균일한 결과로 많은 양의 확보가 가능하다. 이에 탄소나노튜브의 기능화 결과를 제시함으로써 본 장비를 소개하고자 한다.

• Elastomers and Composites
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• v.45 no.2
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• pp.80-86
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• 2010

Carbon nanotubes (CNTs) exhibit excellent mechanical, electrical, and magnetic properties as well as nanometer scale diameter and high aspect ratio, which make them an ideal reinforcing agent for high strength polymer composites. The functionalized CNTs are believed to be very promising in the fields such as preparation of functional and composite materials. CNT-Polymer composites are expected to have good processability characteristics of the polymer and excellent functional properties of the CNTs. However, since CNTs usually form stabilized bundles due to Van der Waals interactions, are extremely difficult to disperse and align in a polymer matrix. The biggest issues in the preparation of CNT-reinforced composites reside in efficient dispersion of CNTs into a polymer matrix, and the alignment and control of the CNTs in the matrix. There are several methods for the dispersion of nanotubes in the polymer matrix such as solution mixing, bulk mixing, melt mixing, in-situ polymerization and chemical functionalization of the carbon nanotubes, etc. These methods and preparation of high performance CNT-polymer composites are described in this review.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.574-581
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• 2016

In this study, CNT functionalized with pyrrolidine ring via 1,3-dipolar cycloaddition reaction with various amino acid and aldehyde was synthesized. Metallocene was subsequently immobilized on the functionalized CNT and CNT/polyethylene composite was prepared via in-situ ethylene polymerization. The polymerization activities of metallocene supported on CNT functionalized with glycine and benzaldehyde (Gly+BA-CNT) were similar to those of metallocene supported on CNT functionalized with N-benzyloxycarbonylglycine and paraformaldehyde (Z-Gly+PFA-CNT) although its Zr content was lower than that of Z-Gly+PFA-CNT. In the case of metallocene supported on Z-Gly+PFA-CNT, the even distribution of active sites hindered the diffusion of ethylene monomer and cocatalyst MAO due to steric hindrance during ethylene polymerization. Compared to polyethylene produced from homogeneous metallocene catalysts, CNT/PE composites had a higher initial degradation temperature ($T_{onset}$) and maximum mass loss temperature ($T_{max}$). It suggests that pyrrolidine functionalized CNT is uniformly dispersed and strongly interacted with the PE matrix, enhancing the thermal stability of PE.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.110-110
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• 2012

탄소나노튜브와 그래핀 소재는 나노 스케일의 탄소를 대표하는 소재로서 전기적, 기계적인 특성이 뛰어나며, 화학적으로 안정하고, 환경 친화성을 가지고 있다. 탄소나노튜브의 경우 전기적으로 도체 및 반도체성을 가지고 있을 뿐만이 아니라 직경이 최소 1 nm 수준으로 종횡비 및 비표면적이 매우 큰 특성을 가지고 있어서 차세대 정보 전자소재, 고효율 에너지 소재, 고기능성 복합소재, 친환경 소재 등의 분야에서 많은 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 그래핀의 경우 실리콘의 100배에 이르는 전하 이동도, 구리의 100배에 이르는 전류밀도를 가지며, 열전도도 및 내화학성이 뛰어나고 다양한 화학적 기능화가 가능할 뿐 아니라 뛰어난 유연성과 신축성을 보이면서 그래핀 자체의 물리화적 특성구명과 더불어 투명전극, 반도체, 에너지 전극, 구조체, 가스 베리어 등의 응용연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 발표에서는 최근의 나노카본 기반의 투명전극 및 기체 차단 필름의 연구 개발동향 등에 대해 발표하고자 한다.

• ICROS
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• v.8 no.6
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• pp.23-25
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• 2002

이 논문은 탄소나노튜브의 전자소자 응용이라는 관점에서 최근의 연구동향과 실제적으로 응용이 되기 위해서 해결해야 할 이슈들을 정리하고자 하였다. 탄소나노튜브가 고해상도 투과전자현미경 1991년도에 발견된 이래로, 그 특유의 뛰어난 특성과 잠재되어있는 차세대 소자로서의 응용가능성으로 인하여 큰 주목을 받고 있는 실정이다 [1]. 93년에 수집 편에 불과하던 논문발표 건수가 2001년에는 1500 여편에 달하고 있으며 특허건수만 해도 2100여건에 달하고 있다 [2]. 탄소나노튜브는 수 nm~수백nm의 직경과 함께 내부의 빈 공간을 지니는 1차원의 튜브형태로서, 성장되는 구조에 따라서 금속성, 반도체성을 지니게 된다 [3,4]. 우수한 열전도성, 전자수송능력, 기계적 특성으로 이를 이용한 차세대소자 nanoelectronics [5], fileld emission display [6], hydrogen storage, fuel cell [7], supercapacitors [8], gas sensors [9] 및 STM 탐침으로서 그 응용이 기대 되어진다. 특히 이 논문에서는 나노튜브의 응용과 소자를 실현화하기 위해서 해결해야 할 이슈들과 기능 소자로서의 응용 현황을 중점적으로 살펴보고 그 연구 방향을 제언하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.79-79
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• 2010

최근, 차세대 디스플레이, 터치스크린, 전자파 차폐 및 흡수 등의 분야에 응용하기 위해서 현재 주로 사용되고 있는 ITO박막을 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행 되고 있다. ITO 박막은 희소원소인 인듐에서 기인하는 높은 비용뿐만 아니라 매장량도 한계가 있어 대체 재료의 개발이 시급하게 요구되고 있다. 더구나, 다양한 차세대 응용에 있어서는 투명전도성 뿐만 아니라 휠 수 있는 유연성까지 요구되어 ITO박막을 대체할 새로운 투명전도성 유연 박막의 개발에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 탄소나노튜브(CNT)는 금속을 능가하는 이론적인 전기전도도를 갖고 있으며, 높은 탄성등의 우수한 기계적 성질을 갖고 있어, 전도성 확보 및 유연성 구현이라는 투명전도성 플렉서블 박막소재에 요구되는 사항들을 충족시킬 뿐만 아니라, 최근의 대량 합성법등의 개발로 저가에 공급할 수 있다는 장점들이 있어 ITO대체 재료로서 주목을 받고 있다. 그러나, CNT는 튜브 사이에 강한 반데르발스 인력을 가지고 있어 용매 중에 분산하는데 많은 어려움이 있으며, 액상 분산과정을 통한 CNT기반의 플렉서블 박막 제작에 있어서 큰 과제로 남아있다. 본 연구에서는 플라즈마 기능화 처리를 통하여 CNT에 친수성을 부여하였고, 초음파 처리를 통하여 에탄올 중에 CNT를 균일하게 분산한 후, 스프레이 분사법을 이용해 투명 유연기판인 PET고분자 필름위에 균일 박막을 제작하였다. CNT는 아세틸렌 가스를 이용한 열화학증기증착법으로 1mm 이상의 길이를 갖는 수직배향 CNT를 합성하였으며, 이를 아르곤 및 암모니아 플라즈마로 기능화 처리를 실시하였다. 플라즈마 처리를 통해 기능화 된 탄소나노튜브는 플라즈마 처리되지 않은 탄소나노튜브와 분산 속도에서 현저한 차이를 보였다. 제작한 CNT 기반의 투명전도성 유연박막들은 막두께에 따른 전도도 및 투광도의 관계를 조사하였고, 기판에 분사된 CNT 박막의 표면 특성은 AFM, Raman, 접촉각 실험 등을 통하여 분석하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.34 no.3
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• pp.198-201
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• 2010

We have worked a surface modification to release a strong agglomeration of multi-walled carbon nanotube(MWCNT) and a incorporation of hydrophilic polymer to improve compatibility between MWCNT and polymers. Carboxylated MWCNT was easily obtained by acid treatment and the carboxylate was converted to acylchloride by thionyl chloride. Then, we tried one more synthesizing routes to achieve covalent bonds with poly(ethylene oxide) having amine end groups of low molecular weight. We measured the polymer content on the surface of MWCNT by TGA and observed increased diameter of MWCNT by SEM and TEM analysis.

• Membrane Journal
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• v.33 no.6
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• pp.390-397
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• 2023

Conventional extraction methods for polyhydroxybutyrate (PHB), a sustainable alternative to petroleum-based plastics, cause a decrease in molecular weight and a change in properties. In this work, we developed a method to extract PHB accumulated in microorganisms by physical disruption through filtration using a spiked carbon nanotube (CNT) membrane with functionalized CNT. In addition, filtration of the PHB-containing microbial solution was performed to confirm PHB extraction, which was found to be 4% more efficient than chloroform, the most used extraction method. These results indicate that the spiked CNT membrane has potential in the bioplastics recovery process.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.500-504
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• 2010

The PU-g-MWNTs/PU film was synthesized by simple blending method to fabricate composites which have excellent mechanical and electrical properties. PU-g-MWNTs based composite revealed much enhanced dispersity than pristine MWNTs composite because of interfacial interaction related with interfacial compatibility between polymer matrix and PU on the MWNTs surface. The electro-conductivity of composite was measured as a function of PU-g-MWNTs concentration. The results were correlated with percolation threshold theory. As a result, the critical concentration and exponent of electro-conductivity behavior was equal to 0.78 wt% and 0.945.