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템플릿 식각을 이용한 3차원 그래핀 제조방법, 이에 의하여 제조된 3차원 그래핀 입자 및 이를 포함하는 하이브리드 입자(A process of preparing 3D graphene by using template etching, 3D graphene particles prepared thereby, and hybrid particles comprising the same)

  • 기술번호 : KST2016014303
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 템플릿 식각을 이용한 3차원 그래핀 제조방법을 포함하고, 상기 방법으로 제조된 3차원 구겨진 그래핀 입자와 이를 포함하는 하이브리드 분말 입자, 및 이들로 구성된 3차원 다공성 망상 구조체에 관한 것이다. 상기 제조방법은 선택적인 식각이 용이한 템플릿 입자의 표면에 2차원 형상의 그래핀 유도체를 코팅하는 단계; 및 상기 제조된 템플릿-그래핀 코어-쉘 입자 전구체의 용액상 화학적 식각을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이들은 상기 3차원의 그래핀 입자 및 이를 포함하는 하이브리드 입자 분말들을 대량으로 효율적으로 제조할 수 있고, 종래 2차원 그래핀의 건조, 환원, 및 기기 제조 공정에서 필수적으로 발생하는 적층 및 물성 감소 현상을 해결할 수 있다. 본 발명의 여러 구현예에 따르면, 상기 제조방법을 통하여 우수한 전기전도도, 수용액 상에서의 우수한분산 안정성을 보이는 상기 3차원 그래핀 입자 및 이를 포함하는 하이브리드 입자들을 얻을 수 있으며, 뿐만 아니라 상기 입자들은 기판이나 크기의 제약 없고 바인더 첨가제 및 전도성 필러가 없이도 3차원 다공성/전도성 망상 구조체로 빠르고 쉽게 조립이 가능하여, 차세대 에너지 변환 및 전환 기기 등으로 활용이 용이한 활성 전극용 구조체 재료로 용이하게 사용될 수 있다.
Int. CL C01B 31/04 (2006.01)
CPC C01B 32/182(2013.01) C01B 32/182(2013.01)
출원번호/일자 1020150015223 (2015.01.30)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0094089 (2016.08.09) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.01.30)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 손정곤 대한민국 서울특별시 성북구
2 이상수 대한민국 서울특별시 성북구
3 이장열 대한민국 서울특별시 성북구
4 김희숙 대한민국 서울특별시 성북구
5 박종혁 대한민국 서울특별시 성북구
6 배완기 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충현 대한민국 서울특별시 서초구 동산로 **, *층(양재동, 베델회관)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2015.01.30 수리 (Accepted) 1-1-2015-0105284-44
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.10.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.11.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0071650-74
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2016.05.16 수리 (Accepted) 1-1-2016-0463425-27
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2016.07.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0486520-97
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.09.02 수리 (Accepted) 1-1-2016-0859909-45
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.09.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0859919-02
8 거절결정서
Decision to Refuse a Patent
2017.01.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0066507-08
9 [명세서등 보정]보정서(재심사)
Amendment to Description, etc(Reexamination)
2017.02.03 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2017-0116679-02
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2017.02.03 수리 (Accepted) 1-1-2017-0116667-54
11 등록결정서
Decision to Grant Registration
2017.03.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0169101-13
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(B) 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 그래핀 또는 그래핀 유도체의 쉘로 이루어진 코어-쉘 복합체에 대해서 식각제로 상기 코어를 식각하는 공정을 수행하는 단계를 포함하고,상기 코어는 식각 후 나노 수준의 거칠기 및 계층적 다공성을 갖고,상기 코어는 다결정성 산화철인 것을 특징으로 하는 구겨진 그래핀 제조방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 코어는 용액 상에서 화학적 식각이 가능한 물질로서, 금속, 금속 산화물, 고분자 콜로이드, 무기 콜로이드 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 구겨진 그래핀 제조방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 코어-쉘 복합체는 (i) 용액 상에서 코어 입자와 쉘 입자 사이의 이온결합에 의한 형성, (ii) 코어 입자 표면에 쉘 입자의 기상 증착, (iii) 코어 입자에 쉘 입자의 직접 도포, (iv) 이들 2종 이상의 복합 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구겨진 그래핀 제조방법
4 4
(B) 다결정성 산화철 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 그래핀 옥사이드 쉘로 이루어진 코어-쉘 복합체에 대해서 식각제와 환원제 및 이들 2종 이상의 혼합물, 또는 HI와 같은 환원식각제 중에서 선택된 물질로 환원-식각 공정을 수행하는 단계를 포함하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
5 5
(A) 폴리에틸렌이민, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 하전제(charging agent)로 처리한 코어 입자가 분산되어 있는 분산액에 그래핀 옥사이드 현탁액을 첨가함으로써 코어를 둘러싸는 그래핀 옥사이드 쉘로 이루어진 코어-쉘 복합체를 수득하는 단계,(B) 상기 코어-쉘 복합체에 대해서 식각제와 환원제 및 이들 2종 이상의 혼합물, 또는 HI와 같은 환원식각제 중에서 선택된 물질로 환원-식각 공정을 수행하는 단계를 포함하고;상기 코어는 다결정성 산화철인 것을 특징으로 하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
6 6
(A1) 다결정성 산화철 코어 입자의 분산액에 폴리에틸렌이민, 폴리(메틸메타크릴레이트) , 폴리디알릴디메틸암모늄 클로라이드 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 하전제를 첨가하는 단계,(A2) 상기 (A1) 단계의 분산액에서 하전제로 처리된 코어 입자를 회수하고 세척한 후 재분산하는 단계,(A3) 상기 (A2) 단계의 재분산액에 그래핀 옥사이드 현탁액을 첨가함으로써 코어를 둘러싸는 그래핀 옥사이드 쉘로 이루어진 코어-쉘 복합체를 수득하는 단계,(B) 상기 코어-쉘 복합체에 대해서 식각제와 환원제 및 이들 2종 이상의 혼합물, 또는 HI와 같은 환원식각제 중에서 선택된 물질로 환원-식각 공정을 수행하는 단계를 포함하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
7 7
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다결정성 산화철은 α-Fe2O3인 것을 특징으로 하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
8 8
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원-식각 공정은 pH가 0
9 9
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환원-식각 공정은 물, 메탄올, 에탄올 및 이들 2종 이상의 혼합물 중에서 선택된 친수성 매질 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
10 10
제6항에 있어서, 상기 분산액과 상기 재분산액은 각각 제1 분산매 및 제2 분산매에 분산된 분산액이고, 상기 제1 분산매와 상기 제2 분산매는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 물, 메탄올, 에탄올 및 이들 2종 이상의 혼합액 중에서 선택되며;상기 현탁액은 제3 분산매에 분산시켜 얻은 것이고, 상기 제3 분산매는 물, 메탄올, 에탄올 및 이들 2종 이상의 혼합액 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 구겨진 환원 그래핀 제조방법
11 11
삭제
12 12
삭제
13 13
(B) 다결정성 산화철 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 그래핀 옥사이드 쉘로 이루어진 코어-쉘 복합체에 대해서 식각제와 환원제 및 이들 2종 이상의 혼합물, 또는 HI와 같은 환원식각제 중에서 선택된 물질로 환원-식각 공정을 수행하는 단계,(C) 상기 (B) 단계의 결과물을 용액 주조, 감압 여과, 스핀 코팅, 건식 압착 주조 중에서 선택된 공정을 수행하는 단계를 포함하는 3차원 다공성 망상 구조체의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한국과학기술연구원 글로벌프론티어사업 나노카본 기반 소프트 전도체 개발