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코어―쉘 구조의 그래핀 양자점 및 그 제조 방법(Graphene Quantum Dot in core-shell structure and method of producing thereof)

  • 기술번호 : KST2015230836
  • 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 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액상의 캡핑제에 그래핀 양자점 용액을 혼합하여 그래핀 양자점에 캡핑제를 코팅한 후, 소정의 온도에서 화합물반도체 용액을 일정한 비율로 투입하면서 쉘을 생성한 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점 및 그 제조방법에 관한 것이다.본 발명은 (a) 그래핀 양자점의 표면에 코팅되어 그래핀 양자점을 유기 용매에 용해시킬 수 있는 액상의 캡핑제에 그래핀 양자점 용액을 혼합한 후, 제1온도로 가열하여 상기 그래핀 양자점 용액의 용매를 제거하고 그래핀 양자점을 상기 캡핑제로 코팅하는 단계; 및 (b) 추가로, 2족 내지 6족 원소들로 구성되는 화합물 반도체 용액을 단위 시간당 소정의 비율로 투입하면서 제2온도에서 혼합시켜, 상기 그래핀 양자점의 표면에 상기 화합물 반도체로 쉘을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법을 개시하며, 본 발명에 의하여, 액상의 캡핑제에 그래핀 양자점 용액을 혼합하여 코팅한 후, 화합물 반도체 용액을 혼합시켜 쉘을 생성한 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점을 제조함으로써, 높은 양자 효율(quantum yield)과 개선된 용해성(solubility)을 가질 수 있으며, 나아가 다양한 종류의 쉘 및 리간드를 포함하여 코어-쉘 구조를 구성할 수 있는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점 및 그 제조 방법을 구현하는 효과를 갖는다.
Int. CL B82B 3/00 (2006.01) C01B 31/04 (2006.01)
CPC C01B 32/184(2013.01) C01B 32/184(2013.01) C01B 32/184(2013.01)
출원번호/일자 1020140071181 (2014.06.12)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1632721-0000 (2016.06.22)
공개번호/일자 10-2015-0142840 (2015.12.23) 문서열기
공고번호/일자 (20160629) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.06.12)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김범준 대한민국 대전광역시 서구
2 백관열 대한민국 대전광역시 유성구
3 양현승 대한민국 대전광역시 유성구
4 이도창 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충정 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로***,*층(역삼동,성보역삼빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.06.12 수리 (Accepted) 1-1-2014-0547909-92
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
5 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.02.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
6 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.04.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0025046-94
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.07.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0496361-78
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.09.24 수리 (Accepted) 1-1-2015-0932335-50
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.10.26 수리 (Accepted) 1-1-2015-1037895-25
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2015-1141771-35
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.12.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1271048-14
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.12.24 수리 (Accepted) 1-1-2015-1271071-54
13 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.12.24 무효 (Invalidation) 1-1-2015-1269003-67
14 보정요구서
Request for Amendment		 2016.01.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0001772-35
15 [지정기간단축]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Reduction of Designated Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)		 2016.01.12 수리 (Accepted) 1-1-2016-0030718-66
16 무효처분통지서
Notice for Disposition of Invalidation		 2016.01.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0004981-96
17 등록결정서
Decision to grant		 2016.05.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0379611-66
18 [일부 청구항 포기]취하(포기)서
[Abandonment of Partial Claims] Request for Withdrawal (Abandonment)		 2016.06.16 수리 (Accepted) 2-1-2016-0378463-69
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
21 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 그래핀 양자점의 표면에 코팅되어 그래핀 양자점을 유기 용매에 용해시킬 수 있는 액상의 캡핑제에 그래핀 양자점 용액을 혼합한 후, 제1온도로 가열하여 상기 그래핀 양자점 용액의 용매를 제거하고 그래핀 양자점을 상기 캡핑제로 코팅하는 단계; 및 (b) 추가로, 2족 내지 6족 원소들로 구성되는 화합물 반도체 용액을 단위 시간당 소정의 비율로 투입하면서 제2온도에서 혼합시켜, 상기 그래핀 양자점의 표면에 상기 화합물 반도체로 쉘을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
2 2
제1항에 있어서,상기 캡핑제로서 탄소수 6 내지 20인 아민계, 티올계, 설폰계, 포스핀계, 비이온계 화합물 또는 올레산 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
3 3
제1항에 있어서,상기 캡핑제로서 트리옥틸포스핀/헥사데실아민(TOPO/HDA)을 사용하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
4 4
제3항에 있어서,상기 (a) 단계는,(a1) 산화트리옥틸포스핀(TOPO)과 헥사데실아민(HDA)을 소정의 비율로 혼합하고 제3온도로 가열하여 액상의 산화트리옥틸포스핀/헥사데실아민(TOPO/HDA)을 형성하는 단계; 및(a2) 상기 액상의 산화트리옥틸포스핀/헥사데실아민(TOPO/HDA)에 그래핀 양자점 용액을 혼합한 후 제1온도로 가열하여 상기 그래핀 양자점 용액의 용매를 기화시켜 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
5 5
제1항에 있어서,상기 (b) 단계에 이어서,(c) 제4온도로 강온한 후 소정의 시간동안 혼합 공정을 지속시켜 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
6 6
제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 화합물 반도체는 아연(Zn), 카드뮴(Cd) 혹은 납(Pb) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
7 7
제1항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 화합물 반도체는 황(S), 셀레늄(Se) 또는 텔루륨(Te) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
8 8
청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다
9 9
제4항에 있어서,상기 (a1) 단계에서,산화트리옥틸포스핀(TOPO)과 헥사데실아민(HDA)을 중량비 2:1의 비율로 혼합하며,상기 제3온도는 상기 산화트리옥틸포스핀(TOPO)과 헥사데실아민(HDA)이 액화될 수 있는 온도인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
10 10
제1항에 있어서,상기 (a) 단계에서,상기 제1 온도는 상기 그래핀 양자점 용액의 용매가 제거될 수 있는 온도인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
11 11
제1항에 있어서,상기 (a) 단계에서,상기 그래핀 양자점 용액의 용매로서 물, THF(TetraHydroFuran) 또는 그래핀 양자점을 용해할 수 있는 용매를 사용하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
12 12
제8항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 제2온도는 그래핀 양자점의 응집(aggregation) 현상이 나타나지 않으면서 황화아연(ZnS) 또는 황화텔루륨(ZnTe)이 상기 그래핀 양자점의 표면에 쉘 구조를 형성할 수 있는 온도인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
13 13
제12항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 제2온도는 140°C 미만의 온도인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
14 14
제8항에 있어서,상기 (b) 단계에서,황화아연(ZnS) 또는 황화텔루륨(ZnTe) 용액에 포함되는 아연(Zn), 황(S) 또는 텔루륨(Te) 및 트리옥틸포스핀(TOP)의 몰비율은 1:1:5인 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
15 15
제8항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 황화아연(ZnS) 또는 황화텔루륨(ZnTe) 용액을 6mL/hr 이하의 비율로 투입하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
16 16
제15항에 있어서,상기 (b) 단계에서,상기 제2온도는 130°C 이며, 상기 황화아연(ZnS) 또는 황화텔루륨(ZnTe) 용액을 3mL/hr의 비율로 투입하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
17 17
제5항에 있어서,상기 (c) 단계에서,화합물 반도체 쉘이 형성된 그래핀 양자점과 캡핑제가 용해되어 분산될 수 있는 제4온도에서 1시간 이상 혼합시켜 주는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
18 18
제1항에 있어서,상기 (b) 단계에 이어서,(d) 상기 캡핑제를 다른 유기물 리간드(ligand)로 교체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어-쉘 구조의 그래핀 양자점의 제조방법
19 19
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