Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
권호 표지

Effects of the Surface Modification on the Dispersion of Carbon Nanotube

탄소나노튜브의 분산성에 미치는 표면개질의 영향

  • Kim, Sung-Su (Division of Materials Science & Engineering, Kong-ju National University) ;
  • Kim, Hyung-Joong (Division of Materials Science & Engineering, Kong-ju National University) ;
  • Yoo, Youngjae (Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Lee, Sung-Goo (Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Choi, Kil-Yeong (Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology) ;
  • Lee, Jae Heung (Advanced Materials Division, Korea Research Institute of Chemical Technology)
  • 김성수 (공주대학교 공과대학 신소재공학부) ;
  • 김형중 (공주대학교 공과대학 신소재공학부) ;
  • 유영재 (한국화학연구원 화학소재연구부) ;
  • 이성구 (한국화학연구원 화학소재연구부) ;
  • 최길영 (한국화학연구원 화학소재연구부) ;
  • 이재흥 (한국화학연구원 화학소재연구부)
  • Received : 2003.12.04
  • Accepted : 2003.12.24
  • Published : 2003.12.25
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Abstract

Chemical modification of carbon nanotube (CNT) was carried out using $HNO_3$ and $H_2SO_4$ and characterized by analyzing the CNT before and after the modification using FT-IR and titration. Aggregation behaviors were investigated using a real-time video microscope after the chemically modified CNT(mCNT) had been dispersed in organic solvents such as toluene, dimethylformamide (DMF) and N-methylpyrrolidone (NMP) by ultrasonication. The mCNT showed better dispersion in polar sovents of DMF and NMP than the rCNT. CNT/ poly(methylmethacrylate) (PMMA) films were prepared from solution DMF/PMMA solutions. The films containing mCNT also revealed the improved dispersion.

탄소나노튜브(CNT)의 분산성을 개선하기 위하여 $HNO_3$와 $H_2SO_4$를 사용하여 표면을 개질하였고, 적외선 분광법(FT-IR)과 산-염기 적정법을 통하여 CNT의 표면에 카르복실산이 도입된 것을 확인하였다. CNT의 분산성을 확인하기 위하여 초음파를 이용하여 톨루엔, 디메틸포름아마이드 (DMF) 및 N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 유기용매에 개질 전(rCNT) 및 개질 후(mCNT)를 각각 분산시키고, 실시간 광학현미경(real-time video microscope)으로 분산거동을 관찰하였다. rCNT에 비해 mCNT가 극성이 큰 DMF 및 NMP 용매에 분산이 잘 되었으며 비극성인 톨루엔에는 분산성이 나쁨을 알 수 있었다. 또한, DMF에 CNT를 분산시킨 후, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 용해시키고 이를 필름으로 제조한 후 주사전자현미경(SEM)을 통하여 분산형태를 관찰한 결과 mCNT의 분산성이 우수하였다.

Keywords