제롤라이트 주형 내부에서 미세다공성 3차원 그래핀 유사 탄소의 란타늄에 의해 촉매화된 합성

Abstract

그래핀 특유의 성질과 다공성 구조로 인해서 3차원형상의 그래핀 구조체는 많은 관심을 받고 있다. 이러한 탄소 물질의 합성은 제올라이트를 주형으로 사용하여 시도되어 왔다. 하지만, 높은 합성 온도 때문에 제올라이트 기공 외부에서도 탄소의 침적이 함께 일어나는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 제올라이트 기공에 란타늄 이온을 담지시키면 에틸렌 및 아세틸렌을 이용한 탄화온도를 상당히 낮출 수 있음을 보여주었다. 이로 인해, 그래핀과 유사한 탄소 구조가 무분별한 탄소 침적 없이 선택적으로 제올라이트 기공안에 만들어 질 수 있었다. 단결정 X선 회절 분석 결과는 이 탄소가 미세기공 표면을 따라 형성되어 있음을 증명하였다. 제올라이트 주형 제거 이후에는 탄소구조가 높은 전기 전도도를 보여주었다. 더 나아가, 리튬이온전지나 촉매지지체로의 실제 응용에서 매우 중요한 과제인 많은 양의 합성도 쉽게 가능하였다.