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탄소원(carbon source)을 준비하는 단계;알칼리금속 기반의 알칼리금속 함유 화합물을 용매에 용해시켜 알칼리금속촉매 전구체용액을 형성하는 단계; 및상기 탄소원을 공급하는 중에 상기 알칼리금속촉매 전구체용액을 분사하면서 열처리함으로써, 상기 분사되는 알칼리금속촉매 전구체용액의 알칼리금속이 나노촉매로 응집되고, 상기 나노촉매에 상기 탄소원이 용해되어 결정화되면서 탄소나노튜브를 성장시킴과 동시에 상기 나노촉매는 기화되면서 제거되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법
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제1항에 있어서,알칼리금속촉매 전구체용액은,상기 알칼리금속 함유 화합물을 상기 용매 100㎖ 당 0
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제1항에 있어서,상기 알칼리금속촉매 전구체용액을 형성하는 단계에서는,상기 용매가 비극성용매인 경우, 크라운에테르(Crown ether)를 첨가하여 상기 알칼리금속 함유 화합물의 알칼리금속 양이온이 상기 크라운에테르의 공동(cavity)에 배위되도록 하여 착물을 이룸으로써, 상기 알칼리금속 양이온을 용매화하여 알칼리금속촉매 전구체용액을 제조하는 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법
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제1항에 있어서,상기 알칼리금속 함유 화합물은,리튬전구체, 나트륨전구체, 칼륨전구체 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법
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제1항에 있어서,상기 탄소원은,액상 CNT성장소재, 기상 CNT성장소재 및 고상 CNT성장소재 중 어느 하나 이상으로 이루어지되,상기 액상 CNT성장소재는 에탄올(C2H6O), 벤젠(C6H6), 자일렌(xylene), 톨루엔(C7H8) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되고,상기 기상 CNT성장소재는 메탄(CH4), 프로필렌(C3H6), 프로핀(C3H4), 프로판(C3H8), 부탄(C4H10), 부틸렌(C4H8), 부타디엔(C4H6), 에틸렌(C2H2) 및 이의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며,상기 고상 CNT성장소재는 캄퍼(C10H16O)인 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법
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제1항에 있어서,상기 탄소나노튜브는,500~1,200℃ 온도 범위의 열처리를 통해 합성되는 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법
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탄소나노튜브에 있어서,제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 합성방법에 의해 합성되되,탄소원(carbon source)의 존재 하에서, 알칼리금속 기반의 알칼리금속 함유 화합물이 용매에 용해된 상태의 알칼리금속촉매 전구체용액이 분사되면서 열처리를 통해 상기 알칼리금속촉매 전구체용액의 알칼리금속이 나노촉매로 응집되고, 상기 나노촉매에 상기 탄소원이 용해되어 결정화되면서 합성되는 분말(powder) 형태인 것을 특징으로 하는 알칼리금속촉매를 이용한 탄소나노튜브의 대량 합성방법으로부터 합성된 탄소나노튜브
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