나노기술 및 정책 정보

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● 일본 고베대학교 대학원 공학연구과 호리케 쇼헤이 조교 연구팀 등이 탄소나노튜브에 안정적인 n형 특성을 부여할 수 있는 도핑 물질을 발견

● 연구팀은 탄소나노튜브의 새로운 n형 도핑제로서 ‘유기 초염기’를 사용할 수 있음을 발견했으며, 유기 초염기 용액에 탄소나노튜브 막을 5분 침지(浸漬)하거나 탄소나노튜브 막에 용액을 소량 넣는 매우 간편한 공정을 통해 탄소나노튜브의 성질이 p형에서 n형으로 변화하는 것을 확인

● 또한 사용된 유기 초염기 중에서도 TBD(1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene)와 Me-TBD(7-methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]]dec-5-ene)을 도핑했을 경우, 그 n형 특성이 공기 중 100℃ 하에서 반년 이상 지속되는 경이적인 안정성을 갖추고 있음을 확인

● 개발한 n형 탄소나노튜브를 시트 모양으로 가공하고, p형 시트와 교대로 접속함으로써, 양호한 발전 특성을 나타내는 열전 발전 디바이스 제작에도 성공

● 본 연구 성과는 열전 발전 등의 디바이스의 수명을 늘릴 것으로 기대

※ Nature Communications 게재(2022.06.22.), “Bicyclic-ring base doping induces n-type conduction in carbon nanotubes with outstanding thermal stability in air”