▲ 탄소나노링을 이용한 탄소나노시트 합성 (출처 : NIMS)

일본 연구진이 비커를 이용해 저비용으로 간편하게 탄소나노시트를 합성하는 방법을 찾았다.

일본의 물질‧재료 연구기구(NIMS)가 일본 나고야 대학교, 도쿄 대학교와 공동으로 카본나노시트를 간편하게 합성하는 방법을 개발했다고 지난 6일 밝혔다.

탄소 재료인 카본나노시트는 높은 전도성과 촉매 기능으로 전자 재료 및 촉매로서 기대되고 있는 소재다.

고품질 탄소나노시트 합성을 위해서는 탄소를 많이 포함한 분자를 나노스케일로 구조를 제어하는 합성 기술이 필요하다. 하지만 복잡한 공정과 고가의 장비, 고온에 따른 나노구조 붕괴가 문제점이었다.

이에 일본 연구진은 비커에 물을 부어 섞고, 와류를 일으켜 수면에 동그란 원 모양의 탄소 분자인 카본나노링을 띄우고 잠시 방치한 다음 그것을 기판에 전시하는 간단한 방법으로 균일하고 수십나노미터 구멍을 가진 메조포러스 박막을 제작했다. 또한 메조포러스 박막을 소성해 구조를 유지하며 탄소나노시트를 얻는데 성공했다.

소성전 나노시트는 전기가 흐르지 않는 절연체이나 소성하면 탄소끼리 결합해 전도체로 변화된다.

나노구조를 유지하면서 탄소화 된 것이다.

연구진에 따르면 1 나노그램의 탄소나노링에서 1m²의 탄소나노시트를 제작할수 있다.

연구진은 “본 연구 방법으로 촉매 활성을 나타내는 것으로 예상되는 질소를 함유한 카본나노시트의 합성에 성공했다”며 “향후 고가의 백금을 사용하지 않는 촉매로서 연료 전지에의 응용이 기대된다”고 밝혔다.