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고효율 탄소나노튜브 대량 합성 방법

  • 기술번호 : KST2014022097
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성 방법에 관한 것으로, 그 목적은 별도의 패턴 공정 작업을 수행하지 않고도 액체의 탄소소스와 금속촉매입자의 금속촉매액체혼합물만을 이용하여 균일하면서도 다량의 탄소나노튜브를 합성하되, 단순 가열방법이 아닌 초음파 진동 방식에 의해 순간적으로 기화 및 미립화시켜 금속촉매입자와 탄소 및 수소 입자로 구성된 전구체(precursor)를 균일한 크기로 대량 생산하고, 이렇게 대량으로 준비된 미립자의 반응조건을 제어하면서 열분해법으로 저가의 탄소나노튜브를 고 효율적으로 대량 합성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 구성은 자일렌, 톨루엔, 벤젠등의 탄화수소계 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 등의 금속촉매입자를 혼합한 금속촉매액체혼합물을 동시에 정량 공급하는 실린지 펌프가 장착되어 있는 연료공급장치부와; 상기 연료공급장치부에서 공급된 금속촉매액체혼합물을 균일한 나노크기의 전구체로 기화 및 미립화하는 기화장치부와; 상기 기화장치부에서 미립화된 입자를 반응장치로 이송하고 반응장치에서 탄소나노튜브의 합성에 영향을 미치는 이송가스를 공급하는 이송가스공급장치부와; 상기 이송가스공급장치부에서 공급된 이송가스와 전구체를 이용하여 탄소나노튜브를 합성하는 반응장치부와; 상기 반응장치부에서 합성되고 남은 입자와 일부 기상 합성된 탄소나노튜브를 채취하기 위한 필터를 포함하는 필터부; 및 상기 필터부와 결합되어 반응장치의 내부 압력 및 잔존 산소를 제거하기 위한 진공펌프를 포함하는 진공장치부로 구성된 장치를 이용한 합성방법을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.탄소나노튜브, 초음파 기화, 액체탄소소스, 금속촉매입자, 전구체, 열분해법
Int. CL C01B 31/02 (2006.01.01) B82Y 30/00 (2017.01.01) B82Y 40/00 (2017.01.01)
CPC C01B 32/16(2013.01) C01B 32/16(2013.01) C01B 32/16(2013.01)
출원번호/일자 1020060027795 (2006.03.28)
출원인 한국에너지기술연구원
등록번호/일자 10-0763841-0000 (2007.09.28)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20071005) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항 심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2006.03.28)
심사청구항수 1

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정남조 대한민국 대전광역시 서구
2 서용석 대한민국 대전광역시 유성구
3 이승재 대한민국 대전광역시 유성구
4 김희연 대한민국 대전 중구
5 유인수 대한민국 대전광역시 서구
6 양정일 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 최영규 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***, B동 ***호 새천년 국제특허법률사무소 (가산동, 우림 라이온스밸리)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2006.03.28 수리 (Accepted) 1-1-2006-0217236-01
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2006.12.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0749640-68
3 지정기간연장신청서
Request for Extension of Designated Period		 2007.02.13 수리 (Accepted) 1-1-2007-0129921-16
4 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.		 2007.03.08 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2007-0189435-12
5 의견서
Written Opinion		 2007.03.08 수리 (Accepted) 1-1-2007-0189381-45
6 의견서
Written Opinion		 2007.03.13 수리 (Accepted) 1-1-2007-0201050-21
7 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2007.07.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0378707-61
8 명세서 등 보정서(심사전치)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2007.09.05 보정승인 (Acceptance of amendment) 7-1-2007-0036162-05
9 등록결정서
Decision to grant		 2007.09.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2007-0507608-32
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.01.04 수리 (Accepted) 4-1-2012-5001923-88
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.07 수리 (Accepted) 4-1-2014-5003356-15
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.10 수리 (Accepted) 4-1-2015-0013224-83
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.19 수리 (Accepted) 4-1-2017-5010650-13
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.08 수리 (Accepted) 4-1-2019-5004978-55
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166803-39
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.21 수리 (Accepted) 4-1-2019-5166801-48
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.09.01 수리 (Accepted) 4-1-2020-5197654-62
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번호 청구항
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초음파기화장치, 실린지 펌프, 가열장치, 필터부, 가스공급부를 포함하는 장치를 구비하여 탄소나노튜브를 합성하는 장치를 구비하여 금속촉매액체 혼합물 공급단계, 실린지펌프로 공급된 혼합물을 초음파 진동으로 기화미립화하는 단계, 열분해단계를 포함하여 탄소나노튜브를 합성하는 방법에 있어서,톨루엔, 벤젠 등의 탄화수소계 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 등의 금속촉매입자를 혼합한 금속촉매액체혼합물을 동시에 정량 공급하는 실린지 펌프가 장착되어 있는 연료공급장치부와; 상기 연료공급장치부에서 공급된 금속촉매액체혼합물을 균일한 나노크기의 전구체로 기화 및 미립화하도록, 초음파 진동판과; 이 초음파 진동판을 순간적으로 박판을 진동시키면서 액적(액체 물방울)을 미립화하는 방식으로 금속촉매액체혼합물의 액적(액체 물방울)이 떨어지지 않는 시간에는 작동을 멈추고 액적(액체 물방울)이 떨어지는 순간에는 작동되도록 제어하는 초음파 증발기 제어장치;로 구성되는 기화장치부와; 상기 기화장치부에서 미립화된 입자를 반응장치로 이송하고 반응장치에서 탄소나노튜브의 합성에 영향을 미치는 이송가스를 공급하도록 이송되는 이송가스의 흐름을 제어하는 유량조절장치와, 이 유량조절장치에 의해 흐름이 조절된 이송가스가 다른 이송가스와 함께 균일하게 혼합되는 혼합장치를 포함하고, 혼합된 이송가스가 기화장치부로 이동하도록 구성한 이송가스공급장치부와; 상기 이송가스공급장치부에서 공급된 이송가스와 전구체(precursor)를 이용하여 탄소나노튜브를 합성하도록 수평으로 설치된 반응장치부와; 상기 반응장치부에서 합성되고 남은 입자와 일부 기상 합성된 탄소나노튜브를 채취하기 위한 필터를 포함하는 필터부; 및 상기 필터부와 결합되어 반응장치의 내부 압력 및 잔존 산소를 제거하기 위한 진공펌프를 포함하는 진공장치부;로 구성된 초음파 기화 방식을 이용한 탄소나노튜브 합성장치를 구비한 후, 톨루엔, 벤젠 등의 탄화수소계 소스 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 액체탄소소스와 철, 니켈, 코발트, 몰리브데늄 중에서 선택된 어느 하나 또는 하나 이상의 금속촉매입자의 혼합물인 금속촉매액체혼합물을 상기 연료공급장치부를 사용하여 정량적으로 공급하는 단계와; 공급된 금속촉매액체혼합물을 초음파 진동 방식에 의해 순간적으로 기화 및 미립화하도록, 실린지펌프를 이용 금속촉매액체혼합물을 액체 물방울 형태로 기화장치부의 초음파 진동판에 떨어지게 하되, 초음파 진동판이 금속촉매액체혼합물의 물방울이 떨어지지 않는 시간에는 작동을 멈추고 액적(액체 물방울)이 떨어지는 순간에는 작동하도록 제어하여 기화 및 미립화시켜 금속촉매입자, 탄소 및 수소 입자가 결합된 균일한 나노 크기의 전구체(precursor)를 대량 생산하는 단계와;상기 단계에서 미립화된 나노크기의 전구체를 이송가스로 운반하여 고온 조건의 반응로에서 탄소, 수소, 금속촉매입자로 각각 분리하고 이 중 탄소 성분만을 금속촉매입자로 흡착시키고 확산시키면서 탄소나노튜브의 형상 및 구조를 제어하는 열분해단계;를 거쳐 정량적이고 동일한 크기로 제어된 고순도 탄소나노튜브를 합성하되, 상기 열분해단계에서 탄소나노튜브의 형상 및 구조를 제어하는 금속촉매의 농도는 액체탄소소스에 1
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2 JP19261937 JP 일본 FAMILY
3 KR100841293 KR 대한민국 FAMILY
4 US20080102019 US 미국 FAMILY
5 US20110027164 US 미국 FAMILY

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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 JP2007261937 JP 일본 DOCDBFAMILY
2 JP4871177 JP 일본 DOCDBFAMILY
3 US2008102019 US 미국 DOCDBFAMILY
4 US2011027164 US 미국 DOCDBFAMILY
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