나노재료 나노튜브
페이지 정보
- 용어
- 나노튜브
- 요약
- 나노크기의 직경을 가지는 튜브형태의 물질
- 참고문헌
- - Chem. Eng. News, March 19 (2001)
- Y. Chen et al, J.Mater. Res., vol. 17, No.8, p. 1896 (2002)
- Wei-Quiang et al, Appl. Phys. Lett, vol. 81, p. 1110 (2002)
- http://mulli2.kps.or.kr/~pht/10-3/10354.htm - 분류
- 나노재료 > 나노튜브
본문
나노튜브의 종류에는 잘 알려진 탄소나노튜브를 포함하여 BN 나노튜브, BCN 나노튜브, CN 나노튜브 등이 있다. 탄소나노튜브는 독특한 물리적, 전기적 성질로 인하여 수년간 수 많은 연구의 대상이 되어왔다. 단층 나노튜브는 접합 형태(junction type)에 따라 금속성 나노튜브와 반도체성 나노튜브로 나뉘며, 분자들의 꼬인 정도에 따라 전기적인 성질이 결정된다. 과학자들은 단층 탄소나노튜브의 기학학적인 분자구조가 전자공학, 컴퓨터, 화학, 신소재 등 모든 분야에서 혁명을 불러올 것이라고 예견하고 있다. 붕소와 질소로 구성된 BN 나노튜브는 탄소나노튜브 보다 월등한 성질을 가진 소재로 예측되었음에도 불구하고 거의 주목을 받지 못하였다. BN 나노튜브는 탄소나노튜브 보다 산화에 훨씬 강한 내성을 가지고 있으므로 탄소나노튜브가 연소하는 고온에서도 응용할 수 있는 장점을 가진다. 더욱이 BN 나노튜브는 탄소와 달리 튜브의 지름이나 접합형태에 상관없이 5.5 eV 에너지 띠간격을 가지는 반도체로서의 전기적 성질을 가지므로 탄소나노튜브보다 우수한 전기적 안정성을 가진다. BN의 미세구조는 붕소와 질소가 사각, 팔각 및 육각의 형태로 결합하여 말린 종이와 같은 구조를 하고 있으며, 이 때문에 튜브가 구부러질 수 있고 독특한 형태를 가진다. 오각, 육각 및 칠각 링으로 구성되어 있는 탄소나노튜브와는 이런 점에서 구조적으로 대조된다. BCN 나노튜브는 다양한 방법으로 제조할 수 있지만, 탄소나노튜브를 형판(template)로 하여 B2O3와 질소분위기 하에서 화학기상증착법을 이용하여 1,300~2,000℃ 의 온도에서 쉽게 제조된다. BCN 나노튜브는 산화를 통해 BN 나노튜브로 전환이 가능하다. 순수한 BN 나노튜브는 아크방전법, 레이저 가열법, 화학기상증착법 등으로 제조가 가능하며, 저에너지 전자 사이클로트론 공명 플라즈마에 의해 단층 BN 나노튜브를 제조할 수 있다. 그밖에, 다른 나노튜브 종류에는 층간화합물로 부터 MoS2 나노튜브, V2O5 나노튜브가 제조될 수 있다.
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